JP3068972B2 - コンバインドサイクル発電プラント - Google Patents

コンバインドサイクル発電プラント

Info

Publication number
JP3068972B2
JP3068972B2 JP4349094A JP34909492A JP3068972B2 JP 3068972 B2 JP3068972 B2 JP 3068972B2 JP 4349094 A JP4349094 A JP 4349094A JP 34909492 A JP34909492 A JP 34909492A JP 3068972 B2 JP3068972 B2 JP 3068972B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
boiler
turbine
plant
heat recovery
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 - Fee Related
Application number
JP4349094A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06200708A (ja
Inventor
高橋　　毅
利夫 三巻
泰久 田中
幸生 渋谷
政弘 小沢
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
Central Research Institute of Electric Power Industry
Original Assignee
Toshiba Corp
Central Research Institute of Electric Power Industry
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, Central Research Institute of Electric Power Industry filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4349094A priority Critical patent/JP3068972B2/ja
Publication of JPH06200708A publication Critical patent/JPH06200708A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3068972B2 publication Critical patent/JP3068972B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • 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
    • 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]

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蒸気タービンプラントと
ガスタービンプラントとを組み合せたコンバインドサイ
クル発電プラントに係り、特にガスタービンからの排ガ
スを排熱回収ボイラで熱交換して蒸気タービンプラント
の復水および給水加熱を行なうようにした排熱回収型コ
ンバインドサイクル発電プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、電力産業において、消費電力の増
加に伴い、プラント熱効率が優れたコンバインドサイク
ル発電プラントが脚光を浴びている。この発電プラント
は蒸気タービンプラントとガスタービンプラントとを組
み合せてコンバインドサイクル化したものである。
【０００３】コンバインドサイクル発電プラントは、新
設のガスタービンプラントと新設蒸気タービンプラント
とを組み合せる場合もあるが、立地条件、建設から据付
までの長期間を考慮すると、既に実績を多く積み重ねた
蒸気タービンプラントと新設のガスタービンプラントと
を巧みに組み合せて工期の短縮を図る、いわゆるリパワ
リング発電プラントが一般的である。
【０００４】既に提唱されているこの種の発電プラント
は、既設の蒸気タービンプラントに新設のガスタービン
プラントを追設して組み合せ、コンバインドサイクル化
したもので、ガスタービンからの排ガスを排熱回収ボイ
ラで熱回収して主蒸気および再熱蒸気の一部を過熱させ
るととともに、排熱回収ボイラの排ガス出口側に低圧ガ
ス給水加熱器（低圧ガスクーラ）および高圧ガス給水加
熱器（高圧ガスクーラ）を設置して蒸気タービンプラン
トの復水や給水を加熱する排熱回収型コンバインドサイ
クル発電プラントである。
【０００５】この種の発電プラントは、既設の蒸気ター
ビンプラントに新設のガスタービンプラントを追設して
コンバインドサイクル化することにより、ガスタービン
排ガスを有効活用できるため、ボイラの燃料使用量を減
少でき、発電効率を向上させることができる。またガス
タービンプラントを追設するため、発電所全体としての
発電電力量を増加させることができる。
【０００６】さらに、コンバインドサイクル発電プラン
トは既設の蒸気タービンプラントの改造が少なく、蒸気
タービンプラントに隣接する追加のガスタービンプラン
トは、先行的に据付工事等が可能なため、プラント停止
期間を短かくできる等の特徴を有する。そして、近年の
大幅な電力需要の伸びや電力需要の伸びに伴なう各電力
会社の電力予備率の急激な減少に対処するために、新た
な発電設備の早急な立上げが要請されており、この要請
から既設蒸気タービンプラントのリパワリングは有効な
手段の１つと考えられている。
【０００７】従来の排熱回収型コンバインドサイクル発
電プラントの一例を図４に示す。
【０００８】このコンバインドサイクル発電プラント
は、既設の蒸気タービンプラント１にガスタービンプラ
ント２を追設してコンバインドサイクル化したものであ
る。
【０００９】蒸気タービンプラント１はボイラ３や蒸気
タービン４、各種熱交換器を順次接続して閉サイクルを
構成している。ボイラ３で発生した蒸気は、蒸気タービ
ン４のタービン高圧部５に導かれ、膨脹仕事をする。蒸
気タービン４のタービン高圧部５で仕事をした蒸気は、
ボイラ再熱器６と排熱回収ボイラ７の再熱器８に送られ
て再熱される。ボイラ再熱器６や排熱回収ボイラ７の再
熱器８で過熱された蒸気はボイラ３出口で再び合流し再
熱蒸気となって、蒸気タービン４のタービン中圧部９に
導かれて仕事をする。このタービン中圧部９で仕事をし
た蒸気は、続いて蒸気タービン４のタービン低圧部１０
に導かれ、ここでさらに仕事をした後、復水器１１に導
かれて冷却され復水となる。
【００１０】そして、蒸気タービン４の各部５，９，１
０で行なわれた仕事は、蒸気タービン軸端に連結された
タービン発電機１２を駆動し、この発電機１２により電
気エネルギに変えられる。
【００１１】一方、復水器１１で冷却され、凝縮された
復水は、復水ポンプ１３により復水器１１から復水給水
系に送出され、低圧給水加熱器１４と低圧（第１）ガス
給水加熱器（低圧ガスクーラ）１５で加熱されて脱気器
１６に送られ、ここで脱気される。脱気器１６で脱気さ
れた水は、給水ポンプ１７により昇圧され、さらに高圧
給水加熱器１８と高圧（第２）ガス給水加熱器（高圧ガ
スクーラ）１９により加熱された後、ボイラ３に供給さ
れる、ボイラ３内では、節炭器２０にて給水の温度が上
昇し、蒸発器２１では蒸気となり、ボイラ過熱器２２と
排熱回収ボイラ７の過熱器２３に送られる。ボイラ過熱
器２２からの過熱蒸気と排熱回収ボイラ７で過熱された
蒸気はボイラ３出口で合流し主蒸気となって、蒸気ター
ビン４のタービン高圧部５に再び導かれる。
【００１２】また、追設されたガスタービンプラント２
はガスタービン２５部と排熱回収ボイラ７とを備え、開
放サイクルを構成している。
【００１３】ガスタービン２５は軸端にタービン発電機
２６を連結し、このタービン発電機２６を駆動させて電
気エネルギを発生させる一方、ガスタービン２５から排
出されるガスタービン排ガスを排熱回収ボイラ７に導
き、主蒸気や再熱蒸気の一部を過熱させる。排熱回収ボ
イラ７の出口側には排ガス熱を有効に利用するために、
高圧ガス給水加熱器１９や低圧ガス給水加熱器１５が設
置され、ここで給水や復水と熱交換を行ない、排ガスを
従来プラント並の１００℃前後に降下させてから煙突２
７より大気へ放出している。
【００１４】ところで、ガスタービンプラント２は、タ
ービン排気系統に排熱回収ボイラ７、高圧ガス給水加熱
器１９および低圧ガス給水加熱器１５が順次設置される
ため、ガスタービンプラント２を単独運転させることが
不可能となり、蒸気タービンプラント１のボイラ３と協
調を採った運転が必要となる。
【００１５】このコンバインドサイクル発電プラントを
起動する際は、ボイラ３を先に起動してボイラ３からの
蒸気が排熱回収ボイラ７に供給可能となった時点で、ガ
スタービン２５を起動させる。
【００１６】コンバインドサイクル発電プラントの起動
中には、ボイラ過熱器２２からの主蒸気と排熱回収ボイ
ラ７の過熱器２３からの主蒸気は、蒸気タービン４のタ
ービン高圧部５に供給せずにボイラ主蒸気バイパス弁２
８を介して復水器１１へ直接逃がすバイパス運転を行な
う。再熱蒸気についても主蒸気と同様に、ボイラ再熱器
６からの再熱蒸気と排熱回収ボイラ７の再熱器８からの
再熱蒸気は、蒸気タービン４のタービン中圧部９に供給
されず、ボイラ再熱蒸気バイパス弁２９を介して復水器
１１へ直接逃がすバイパス運転を行なう。
【００１７】ところで、排熱回収ボイラ７から送り出さ
れる主蒸気や再熱蒸気の温度は、排熱回収ボイラ７が蒸
気温度を制御する機能を持たないために、ガスタービン
２５の排ガス温度によってのみ決定される。また、ガス
タービン２５の排ガス温度はガスタービン２５の負荷に
よって決まるので、排熱回収ボイラ７から送り出される
主蒸気や再熱蒸気温度は、ガスタービン２５の負荷によ
って決定される。
【００１８】また、コンバインドサイクル発電プラント
では、ボイラ過熱器２２からの主蒸気と排熱回収ボイラ
７の過熱器２３からの主蒸気またはボイラ再熱器６から
の再熱蒸気と排熱回収ボイラ７の再熱器８からの再熱蒸
気は、熱的悪影響を防止するため、合流点における蒸気
の温度差を小さくすることが必要になる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】従来、この種のコンバ
インドサイクル発電プラントでは、プラント起動時に、
ボイラ過熱器２２からの主蒸気温度と排熱回収ボイラ７
の過熱器２３からの主蒸気温度を一致させながら、また
はボイラ再熱器６からの再熱蒸気温度と排熱回収ボイラ
７の再熱器８からの再熱蒸気温度を一致させながらボイ
ラ３とガスタービン２５を運転しなければならないの
で、ボイラ３とガスタービン２４の協調運転に多くの手
間隙と時間が掛かり、起動時間が通常の蒸気タービンプ
ラントに比べて大幅に時間が掛かってしまう。
【００２０】また、ボイラ３と排熱回収ボイラ７は常に
協調運転が要求されるので、ボイラ３、排熱回収ボイラ
７あるいはガスタービン２５のいずれかが停止した場合
は、一旦全てのプラント機器を停止させてからコンバイ
ンドサイクル発電プラントを再起動させなければならな
いために、運用性の悪いプラントとなっている。
【００２１】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、排熱回収ボイラから送り出される主蒸気や再
熱蒸気をバイパス系統によってボイラ過熱器や再熱器か
らの主蒸気や再熱蒸気と合流させることなく復水器へ逃
がすことによって、運用性を向上させるとともに、起動
時間が短かいコンバインドサイクル発電プラントを提供
することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明に係るコンバイン
ドサイクル発電プラントは、上述した課題を解決するた
めに、請求項１に記載したように、ボイラ、蒸気タービ
ン、復水器および復水給水系を備えた蒸気タービンプラ
ントに、ガスタービンを備えたガスタービンプラントを
設け、このガスタービンプラントのタービン排気系統
に、蒸気タービンへの主蒸気過熱用過熱器および再熱蒸
気過熱用再熱器を備えた排熱回収ボイラと、前記復水給
水系の給水を加熱する高圧ガス給水加熱器と、復水給水
系の復水を加熱する低圧ガス給水加熱器とをそれぞれ設
置したコンバインドサイクル発電プラントにおいて、前
記排熱回収ボイラの過熱器からの蒸気を復水器へ逃がす
主蒸気バイパス系統と、この主蒸気バイパス系統に設け
られた主蒸気バイパス弁の弁制御を行なう弁制御装置と
を設け、上記弁制御装置は前記排熱回収ボイラの過熱器
出口側と前記ボイラに備えられたボイラ過熱器の出口側
でそれぞれ検出される蒸気温度の検出信号を入力して主
蒸気バイパス弁の弁制御を行なうように設定したもので
ある。
【００２３】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係るコンバインドサイクル発電プラントは、請求
項２に記載したように、ボイラ、蒸気タービン、復水器
および復水給水系を備えた蒸気タービンプラントに、ガ
スタービンを有するガスタービンプラントを設け、この
ガスタービンプラントのタービン排気系統に、蒸気ター
ビンへの主蒸気過熱用過熱器および再熱蒸気過熱用再熱
器を備えた排熱回収ボイラと、前記復水給水系の給水を
加熱する高圧ガス給水加熱器と、復水給水系の復水を加
熱する低圧ガス給水加熱器とをそれぞれ設置したコンバ
インドサイクル発電プラントにおいて、前記排熱回収ボ
イラの再熱器からの蒸気を復水器へ逃がす再熱蒸気バイ
パス系統と、この再熱蒸気バイパス系統に設けられた再
熱蒸気バイパス弁の弁制御を行なう弁制御装置とを設
け、上記弁制御装置は前記排熱回収ボイラの再熱器出口
側と前記ボイラに備えられたボイラ再熱器の出口側でそ
れぞれ検出される蒸気温度の検出信号を入力して再熱蒸
気バイパス弁の弁制御を行なうように設定したものであ
る。
【００２４】
【作用】請求項１に記載のコンバインドサイクル発電プ
ラントでは、排熱回収ボイラの過熱器出口側の蒸気温度
と蒸気タービンプラントのボイラ過熱器出口側の蒸気温
度をそれぞれ検出してこれらの温度検出信号を弁制御装
置に入力させる。弁制御装置は、各蒸気温度の検出信号
によって主蒸気バイパス弁を制御する。この主蒸気バイ
パス弁の弁制御により、主蒸気バイパス系統に案内され
る、排熱回収ボイラ過熱器からのバイパス蒸気量が調節
され、この調節によりこの過熱器からの主蒸気とボイラ
過熱器からの主蒸気との合流点における蒸気の温度差を
小さくしたり解消することができ、ボイラとガスタービ
ンとの協調運転に大きな自由度を与え、運用性（運転効
率）の向上を図ることができる。この結果、コンバイン
ドサイクル発電プラントの起動時に、蒸気タービンプラ
ントとガスタービンプラントとは自由度を持った起動運
転が可能となり、プラント起動時間を大幅に短縮させる
ことができる。
【００２５】また、請求項２に記載のコンバインドサイ
クル発電プラントでは、排熱回収ボイラの再熱器出口側
の蒸気温度と蒸気タービンプラントのボイラ再熱器出口
側の蒸気温度をそれぞれ検出してこれらの温度検出信号
を弁制御装置に入力させており、弁制御装置は各蒸気温
度の検出信号によって再熱蒸気バイパス弁を制御する。
この再熱蒸気バイパス弁の弁制御により再熱蒸気バイパ
ス系統に案内される、排熱回収ボイラの再熱器からのバ
イパス蒸気量が調整され、この調整によりこの再熱器か
らの再熱蒸気とボイラ再熱器からの再熱蒸気との合流点
における蒸気の温度差を小さくしたり、解消することが
でき、ボイラとガスタービンとの協調運転に大きな自由
度を持たせ、運用性の向上を図ることができる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明に係るコンバインドサイクル発
電プラントの一実施例について添付図面を参照して説明
する。
【００２７】このコンバインドサイクル発電プラント
は、既設の蒸気タービンプラント１に新設のガスタービ
ンプラント２を追設してコンバインドサイクル化した排
熱回収型コンバインドサイクル発電プラントである。蒸
気タービンプラント１やガスタービンプラント２は新設
のもの同士を組み合せてもよい。図４に示す従来のコン
バインドサイクル発電プラントと同じ構成部品には同一
符号を付して説明する。蒸気タービンプラント１は蒸気
を発生させるボイラ３、タービン発電機１２を駆動させ
る蒸気タービン４、復水器１１および復水給水系３０等
を順次接続して閉サイクルを構成している。
【００２８】蒸気タービンプラント１は、ボイラ３で発
生した主蒸気を主蒸気系３１を介して蒸気タービン４の
タービン高圧部５に案内し、このタービン高圧部５で膨
脹仕事をしている。タービン高圧部５で仕事をした蒸気
は、再熱蒸気系３２のボイラ再熱器６と排熱回収ボイラ
７の再熱器８に送られて加熱される。ボイラ再熱器６や
再熱器８で加熱された再熱蒸気はボイラ３出口側で合流
して蒸気タービン４のタービン中圧部９に送られ、この
タービン中圧部９で仕事をする。タービン中圧部９で仕
事をした蒸気は、続いてタービン低圧部１０に案内され
て、ここでさらに仕事をした後、復水器１１に案内され
て冷却され、復水となる。
【００２９】蒸気タービン４はタービンシャフトや図示
しないカップリングを介してタービン発電機１２に連結
され、蒸気タービン４の各部５，９，１０で行なわれた
仕事によりタービン発電機１２が駆動され、電気エネル
ギを発生させている。
【００３０】一方、復水器１１で冷却された復水は、復
水ポンプ１３により復水給水系３０に送られ、多段構造
の低圧給水加熱器１４と低圧（第１）ガス給水加熱器
（低圧ガスクーラ）１５で第１段の加熱が行なわれる。
加熱された復水は脱気器１６に案内されてここで脱気さ
れた後、給水ポンプ１７により多段構造の高圧給水加熱
器１８と高圧（第２）ガス給水加熱器（高圧ガスクー
ラ）１９に送られ、第２段の給水加熱が行なわれ、その
後、ボイラ３に供給される。
【００３１】ボイラ３は、節炭器（エコノマイザ）２
０、蒸発器２１およびボイラ過熱器２２を順次備えてお
り、ボイラ３内に供給された給水は、節炭器２０により
温度上昇され、蒸発器２１で蒸発せしめられて蒸気とな
る。蒸発器２１で発生した蒸気は、ボイラ過熱器２２と
排熱回収ボイラ７の過熱器２３に送られてスーパーヒー
トされる。ボイラ過熱器２２からの過熱蒸気と排熱回収
ボイラ７の過熱器２３からの過熱蒸気は、ボイラ３の出
口側で合流して主蒸気となって蒸気タービン４のタービ
ン高圧部５に再び導かれる。
【００３２】また、ガスタービンプラント２はガスター
ビン２５を備え、このガスタービン２５の作動によりタ
ービン発電機２６を駆動させて発電を行なっている。ま
た、ガスタービン２５のタービン排気系統３３に排熱回
収ボイラ７、高圧ガス給水加熱器１９および低圧ガス給
水加熱器１５が順次設置され、ガスタービン２５からの
排ガス熱を有効に利用している。タービン排気系統３３
では排熱回収ボイラ７内に過熱器２３と再熱器８とを備
え、この過熱器２３や再熱器８で蒸気タービンプラント
１の主蒸気や再熱蒸気の一部を過熱している。
【００３３】排熱回収ボイラ７の排ガス出口側（下流
側）に設置される高圧ガス給水加熱器１９は復水給水系
３０に案内される給水を加熱しており、低圧ガス給水加
熱器１５は復水給水系３０の復水を加熱している。復水
給水系３０の給水や復水と熱交換して温度降下した排ガ
スは１００℃前後あるいはそれ以下の排ガス温度となっ
て煙突２７から大気中に放出される。
【００３４】また、排熱回収ボイラ７の過熱器２３の蒸
気出口側から主蒸気バイパス系統３５が分岐されてお
り、分岐された主蒸気バイパス系統３５は途中に主蒸気
バイパス弁３６を有して復水器１１に接続される。上記
分岐部とボイラ３出口側の合流部との間に主蒸気止め弁
３７が設置される。
【００３５】前記蒸気バイパス弁３６はバルブコントロ
ーラとしての弁制御装置４０により弁作動が制御され
る。弁制御装置４０は温度演算器である減算器４１とこ
の減算器４１で演算された温度偏差信号を入力する主蒸
気バイパス弁開度演算器４２とを有し、この弁開度演算
器４２で主蒸気バイパス弁３６の弁開度を制御してい
る。
【００３６】減算器４１には、過熱器出口蒸気温度検出
器４４で検出された過熱器出口蒸気温度Ｔ1 と、ボイラ
過熱器出口蒸気温度検出器４５で検出されたボイラ過熱
器出口蒸気温度Ｔ2 の検出温度信号が入力されて演算さ
れ、両者の温度偏差δが主蒸気バイパス弁開度演算器４
２へ出力される。主蒸気バイパス弁開度演算器４２では
温度偏差δに比例した主蒸気バイパス弁開度を求めて主
蒸気バイパス弁３６を操作し、弁制御している。
【００３７】次に、コンバインドサイクル発電プラント
の動作を説明する。
【００３８】過熱器出口蒸気温度検出器４４から検出さ
れる過熱器出口蒸気温度Ｔ1 が、ボイラ過熱器出口蒸気
温度検出器４５から検出されるボイラ過熱器出口蒸気温
度Ｔ2 よりも高い場合は、その温度偏差δが減算器４０
で演算され、この減算器４０から温度偏差δの信号が主
蒸気バイパス弁開度演算器４２に送られる。主蒸気バイ
パス弁開度演算器４２は図２に示すような演算を行なっ
て主蒸気バイパス弁開度を求めて主蒸気バイパス弁３６
を操作し、弁制御する。このとき、例えばプラント起動
時には、主蒸気止め弁３７が閉じているので、排熱回収
ボイラ７の過熱器２３からの蒸気は主蒸気バイパス弁３
６を通って復水器１１へ直接送られる。過熱器出口蒸気
温度検出器４４から検出される過熱器出口蒸気温度Ｔ1
が、ボイラ過熱器出口蒸気温度検出器４５から検出され
るボイラ過熱器出口蒸気温度Ｔ2 よりも低い場合も、上
記と同様の動作となり、排熱回収ボイラ７の過熱器２３
からの蒸気は主蒸気バイパス弁３６を通って復水器１１
へ直接送られる。
【００３９】このように、排熱回収ボイラ７の過熱器出
口蒸気温度Ｔ1 とボイラ過熱器出口蒸気温度Ｔ2 とを各
温度検出器４４，４５で検出し、弁制御装置４０で検出
された各蒸気温度の温度偏差を求め、蒸気温度の温度偏
差δが所要値を超えるとき、主蒸気バイパス弁３６を弁
制御して排熱回収ボイラ過熱器２３からのバイパス量を
調節したので、主蒸気合流点における温度差を小さくし
たり、解消することができ、ボイラ３とガスタービン２
５との協調運転に大きな自由度を持たせることができ、
コンバインドサイクル発電プラントの運用性（運転効
率）や信頼性を向上さることができる。
【００４０】また、コンバインドサイクル発電プラント
は蒸気タービンプラント１とガスタービンプラント２と
が自由度を持った協調運転により起動させることができ
るので、プラント起動時間を大幅に短縮することができ
る。
【００４１】図３は本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントの他の実施例を示すものである。
【００４２】この実施例に示されたコンバインドサイク
ル発電プラントの基本的なプラント構成は図１に示すコ
ンバインドサイクル発電プラントと異ならないので、同
一符号を付して説明を省略する。
【００４３】図３に示すコンバインドサイクル発電プラ
ントは排熱回収ボイラ７の再熱器８出口側から再熱蒸気
バイパス系統５０を分岐させたものであり、この再熱蒸
気バイパス系統５０は途中に再熱蒸気バイパス弁５１を
備えて復水器１１に接続される。上記分岐部とボイラ３
のボイラ再熱器６出口側の合流部との間に再熱蒸気止め
弁５２が設けられる。
【００４４】再熱蒸気バイパス弁５１はバルブコントロ
ーラとしての弁制御装置５３により弁作動が制御され
る。弁制御装置５３は温度演算器である減算器５４とこ
の減算器５４で演算された温度偏差信号を入力する再熱
蒸気バイパス弁開度演算器５５とを有し、この弁開度演
算器５５で再熱蒸気バイパス弁５１の弁開度を制御して
いる。
【００４５】減算器５４には、再熱器出口蒸気温度検出
器５６で検出された再熱器出口蒸気温度Ｔ3 と、ボイラ
再熱器出口蒸気温度検出器５７からのボイラ再熱器６の
出口蒸気温度Ｔ4 の温度信号がそれぞれ入力され、両者
の温度偏差γが減算器５４で演算される。演算された温
度偏差信号を再熱蒸気バイパス弁開度演算器５５へ出力
している。再熱蒸気バイパス弁開度演算器５５では温度
偏差γに比例した再熱蒸気バイパス弁開度を求め、再熱
蒸気バイパス弁５１を操作して弁制御している。
【００４６】次に、図３に示す実施例の動作について説
明する。
【００４７】再熱器出口蒸気温度検出器５６から検出さ
れる再熱器出口蒸気温度Ｔ3 が、ボイラ再熱器出口蒸気
温度検出器５７から検出されるボイラ再熱器出口蒸気温
度Ｔ4 よりも高い場合は、その温度偏差δが減算器５４
で演算され、この減算器５４から出力される温度偏差γ
の信号が再熱蒸気バイパス弁開度演算器５５に送られ、
この弁開度演算器５５は図２に示すような演算を行なっ
て再熱蒸気バイパス弁５１の弁開度を求めて再熱蒸気バ
イパス弁５１が操作される。このとき、例えばプラント
起動時には再熱蒸気止め弁５２が閉まっているので、排
熱回収ボイラ７の再熱器８からの蒸気は再熱蒸気バイパ
ス弁５１を通って復水器１１へ送られる。
【００４８】再熱器出口蒸気度検出器５６から検出され
再熱鬱出口蒸気温度Ｔ3 が、ボイラ再熱器出口蒸気温度
検出器５７から検出されるボイラ再熱器出口蒸気温度Ｔ
4 よりも低い場合も、上記と同様の動作となり、排熱回
収ボイラ７の再熱器８からの蒸気は再熱蒸気バイパス弁
５１を通って復水器１１へ送られる。
【００４９】このように、排熱回収ボイラ７の再熱器出
口蒸気温度Ｔ3 とボイラ再熱器出口蒸気温度Ｔ4 とを各
温度検出器５６，５７で検出し、弁制御装置５０で検出
された蒸気温度の温度偏差γを求め、蒸気温度の温度偏
差γが所要値を超えるとき、主蒸気バイパス弁５１を弁
制御して排熱回収ボイラ再熱器８からのバイパス量を調
節したので、主蒸気合流点における温度差を小さくした
り、解消することができ、ボイラ３とガスタービン２５
との協調運転に大きな自由度を持たせることができ、コ
ンバインドサイクル発電プラントの運用性を向上さるこ
とができる。
【００５０】また、コンバインドサイクル発電プラント
は蒸気タービンプラント１とガスタービンプラント２と
が自由度を持った協調運転により起動させることができ
るので、プラント起動時間を大幅に短縮することができ
る。
【００５１】なお、本発明の実施例ではコンバインドサ
イクル発電プラントに主蒸気バイパス系統あるいは再熱
蒸気バイパス系統のいずれかを備えた例を示したが、主
蒸気バイパス系統と再熱蒸気バイパス系統を共にコンバ
インドサイクル発電プラントに組み込むようにしてもよ
い。この場合には、主蒸気バイパス系統の主蒸気バイパ
ス弁の弁制御を行なう弁制御装置と再熱蒸気バイパス系
統の再熱蒸気バイパス弁の弁制御を行なう弁制御装置は
それぞれ独立して設けても、共用化させてもよい。
【００５２】
【発明の効果】以上に述べたように本発明に係るコンバ
インドサイクル発電プラントにおいては、排熱回収ボイ
ラの過熱器または再熱器から送り出される蒸気タービン
プラントの主蒸気や再熱蒸気をバイパス系統によってボ
イラ過熱器からの主蒸気やボイラ再熱器からの再熱蒸気
と合流させることなく復水器に直接逃がすことができる
ようのにしたので、排熱回収ボイラ過熱器からの主蒸気
とボイラ過熱器からの主蒸気との合流点における蒸気温
度差や、排熱回収ボイラ再熱器からの再熱蒸気とボイラ
再熱器からの再熱蒸気との合流点における蒸気温度差を
小さくしたり、解消することができ、ボイラとガスター
ビンとの協調運転に大きな自由度を持たせることがで
き、コンバインドサイクル発電プラントの運用性の向上
を図ることができる。
【００５３】また、コンバインドサイクル発電プラント
の起動時に、蒸気タービンプラントとガスタービンプラ
ントとは自由度を持った協調運転が可能になり、プラン
ト起動時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの一実施例を示す系統図。
【図２】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの弁制御装置に備えられるバイパス弁開度演算器の演
算内容を示す図。
【図３】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの他の実施例を示す系統図。
【図４】従来のコンバインドサイクル発電プラントを示
す系統図。
【符号の説明】
１ 蒸気タービンプラント ２ ガスタービンプラント ３ ボイラ ４ 蒸気タービン ５ タービン高圧部 ６ ボイラ再熱器 ７ 排熱回収ボイラ ８ 再熱器 ９ タービン中圧部 １０ タービン低圧部 １１ 復水器 １２ タービン発電機 １４ 低圧給水加熱器 １５ 低圧ガス給水加熱器 １８ 高圧給水加熱器 １９ 高圧ガス給水加熱器 ２０ 節炭器 ２１ 蒸発器 ２２ ボイラ過熱器 ２３ 過熱器 ２５ ガスタービン ２６ タービン発電機 ２７ 煙突 ３０ 復水給水系 ３１ 主蒸気系 ３２ 再熱蒸気系 ３３ タービン排気系統 ３５ 主蒸気バイパス系統 ３６ 主蒸気バイパス弁 ３７ 主蒸気止め弁 ４０ 弁制御装置 ４１ 減算器 ４２ 主蒸気バイパス弁開度演算器 ４４ 過熱器出口蒸気温度検出器 ４５ ボイラ過熱器出口蒸気温度検出器 ５０ 再熱蒸気バイパス系統 ５２ 再熱蒸気止め弁 ５３ 弁制御装置 ５４ 減算器 ５５ 再熱蒸気バイパス弁開度演算器 ５６ 再熱器出口蒸気温度検出器 ５７ ボイラ再熱器出口蒸気温度検出器
フロントページの続き (72)発明者 三巻 利夫 神奈川県横須賀市長坂二丁目６番１号 財団法人電力中央研究所 横須賀研究所 内 (72)発明者 田中 泰久 神奈川県横浜市鶴見区末広町２の４ 株 式会社東芝 京浜事業所内 (72)発明者 渋谷 幸生 神奈川県横浜市鶴見区末広町２の４ 株 式会社東芝 京浜事業所内 (72)発明者 小沢 政弘 東京都江東区豊洲三丁目２番16号 石川 島播磨重工業株式会社 豊洲総合事務所 内 (56)参考文献 特開 平３−210002（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−217701（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01K 23/10 F01D 17/00 F01D 17/08 F01K 7/24 F02C 6/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ボイラ、蒸気タービン、復水器および復
    水給水系を備えた蒸気タービンプラントに、ガスタービ
    ンを備えたガスタービンプラントを設け、このガスター
    ビンプラントのタービン排気系統に、蒸気タービンへの
    主蒸気過熱用過熱器および再熱蒸気過熱用再熱器を備え
    た排熱回収ボイラと、前記復水給水系の給水を加熱する
    高圧ガス給水加熱器と、復水給水系の復水を加熱する低
    圧ガス給水加熱器とをそれぞれ設置したコンバインドサ
    イクル発電プラントにおいて、前記排熱回収ボイラの過
    熱器からの蒸気を復水器へ逃がす主蒸気バイパス系統
    と、この主蒸気バイパス系統に設けられた主蒸気バイパ
    ス弁の弁制御を行なう弁制御装置とを設け、上記弁制御
    装置は前記排熱回収ボイラの過熱器出口側と前記ボイラ
    に備えられたボイラ過熱器の出口側でそれぞれ検出され
    る蒸気温度の検出信号を入力して主蒸気バイパス弁の弁
    制御を行なうように設定したことを特徴とするコンバイ
    ンドサイクル発電プラント。
  2. 【請求項２】 ボイラ、蒸気タービン、復水器および復
    水給水系を備えた蒸気タービンプラントに、ガスタービ
    ンを有するガスタービンプラントを設け、このガスター
    ビンプラントのタービン排気系統に、蒸気タービンへの
    主蒸気過熱用過熱器および再熱蒸気過熱用再熱器を備え
    た排熱回収ボイラと、前記復水給水系の給水を加熱する
    高圧ガス給水加熱器と、復水給水系の復水を加熱する低
    圧ガス給水加熱器とをそれぞれ設置したコンバインドサ
    イクル発電プラントにおいて、前記排熱回収ボイラの再
    熱器からの蒸気を復水器へ逃がす再熱蒸気バイパス系統
    と、この再熱蒸気バイパス系統に設けられた再熱蒸気バ
    イパス弁の弁制御を行なう弁制御装置とを設け、上記弁
    制御装置は前記排熱回収ボイラの再熱器出口側と前記ボ
    イラに備えられたボイラ再熱器の出口側でそれぞれ検出
    される蒸気温度の検出信号を入力して再熱蒸気バイパス
    弁の弁制御を行なうように設定したことを特徴とするコ
    ンバインドサイクル発電プラント。
JP4349094A 1992-12-28 1992-12-28 コンバインドサイクル発電プラント Expired - Fee Related JP3068972B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4349094A JP3068972B2 (ja) 1992-12-28 1992-12-28 コンバインドサイクル発電プラント

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4349094A JP3068972B2 (ja) 1992-12-28 1992-12-28 コンバインドサイクル発電プラント

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06200708A JPH06200708A (ja) 1994-07-19
JP3068972B2 true JP3068972B2 (ja) 2000-07-24

Family

ID=18401454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4349094A Expired - Fee Related JP3068972B2 (ja) 1992-12-28 1992-12-28 コンバインドサイクル発電プラント

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3068972B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5618336B2 (ja) * 2012-01-24 2014-11-05 三菱日立パワーシステムズ株式会社 コンバインドサイクル型発電プラントおよび運転方法
CN114263509A (zh) * 2021-12-24 2022-04-01 中煤科工集团南京设计研究院有限公司 一种基于熔盐加热的汽轮机再热系统

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06200708A (ja) 1994-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7367192B2 (en) Combined cycle plant
US5375410A (en) Combined combustion and steam turbine power plant
JP3481983B2 (ja) 蒸気タービンの始動方法
US5412937A (en) Steam cycle for combined cycle with steam cooled gas turbine
JPH06264763A (ja) コンバインドプラントシステム
CA2179867A1 (en) Method and apparatus of conversion of a reheat steam turbine power plant to a non-reheat combined cycle power plant
EP0618997B1 (en) Steam system in a multiple boiler plant
JP3925985B2 (ja) コンバインドサイクル発電プラント
US6460325B2 (en) Method of converting a system generating saturated steam, having at least one steam turbine group, and power station converted in accordance with the method
JP3068972B2 (ja) コンバインドサイクル発電プラント
JP3133183B2 (ja) コンバインドサイクル発電プラント
JP4090584B2 (ja) コンバインドサイクル発電プラント
JPH11148315A (ja) コンバインドサイクル発電プラント
JP2001214758A (ja) ガスタービン複合発電プラント設備
JP2949287B2 (ja) 排熱回収ボイラの補助蒸気抽気方法
JP3745419B2 (ja) 排熱回収ボイラ
JPH06294305A (ja) 排熱回収ボイラ
JPH06241005A (ja) 複合発電設備
JP3300079B2 (ja) コンバインドサイクルプラントの給水系装置および排熱回収ボイラ
JPH03281905A (ja) 再熱形コンバインドサイクル発電プラント
JPH04311608A (ja) 既設汽力発電設備のリパワリングシステム
JPH07119413A (ja) 蒸気冷却ガスタービンコンバインドプラント
JPS63253105A (ja) 複合発電プラント
JP2002206702A (ja) コンバインドサイクルプラントの給水系装置および排熱回収ボイラ
JPS63311001A (ja) 再熱式排熱回収ボイラ

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080519

Year of fee payment: 8

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080519

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100519

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees