JP3082843B2 - ガスタービンコンバインドプラントにおける空冷コンデンサ - Google Patents

ガスタービンコンバインドプラントにおける空冷コンデンサ

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JP3082843B2 JP09288172A JP28817297A JP3082843B2 JP 3082843 B2 JP3082843 B2 JP 3082843B2 JP 09288172 A JP09288172 A JP 09288172A JP 28817297 A JP28817297 A JP 28817297A JP 3082843 B2 JP3082843 B2 JP 3082843B2
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    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

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  • Control Of Turbines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タービン排気系に
配設される空冷コンデンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、図2に示すような発電プラント
等の蒸気タービン51は、ボイラ52の内部に供給され
た水を加熱することにより所定の圧力の蒸気を発生さ
せ、この発生させた蒸気を利用すべく蒸気管53を介し
て導き、該蒸気によって駆動されるようになっている。
そして、蒸気タービン51から排出された蒸気は、排気
管54の途中に設けられた水冷復水器55の熱交換部に
導かれ、該熱交換部において海水等の冷却水で冷却され
て凝縮され、復水として給水管56などを介しボイラ5
2への給水系統に導かれている。また、上記発電プラン
トには、ボイラ52と関連してガスタービン61が設備
されており、該ガスタービン61の排気ガスの一部はス
タック(煙突)62より大気に排出され、ガスタービン
の単独運転が可能となっている。
【0003】一方、蒸気タービン51のメンテナンス時
などにおいて、ボイラ52の出力を落とさないようにす
るには、当該ボイラ52を停止することなく運転を継続
する必要がある。そこで、このような発電プラントで
は、安全上、蒸気タービン51を迂回するための経路と
なるタービンバイパス57が設けられている。このター
ビンバイパス57の一端は開閉弁58の上流側の蒸気管
53に接続され、他端は水冷復水器55に接続されてお
り、蒸気管53およびタービンバイパス57には開閉弁
58,59がそれぞれ設けられている。したがって、上
記蒸気タービン51のメンテナンス時、ボイラ52で発
生した蒸気は、蒸気管53およびタービンバイパス57
を経て直接水冷復水器55に導かれ、該水冷復水器55
にて復水された後、給水管56に導かれて循環するよう
になっている。この際、蒸気タービン51の上流側に位
置する開閉弁58は閉じられ、水冷復水器55の上流側
に位置する開閉弁59は開かれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のプラントでは、タービンバイパス57が設けら
れていても、該タービンバイパス57を経て水冷復水器
55に導かれた蒸気の一部が蒸気タービン51へ向かっ
て排気管54を巻き上がらないようスプレーで押えてあ
るが完全ではない。このため、従来では水冷復水器55
と別にダンプコンデンサを設置したりして、蒸気の排気
巻き込み防止対策を完全にする手段を講じていたが、設
備費が嵩むなどの不具合を有していた。従来の発電プラ
ントにおいては、ガスタービン61の単独運転を行う場
合、設備費が嵩むガスタービンバイパススタック又はダ
ンプコンデンサを設置しない限り蒸気タービン51のメ
ンテナンスが安全上できず、非常に不便であった。
【0005】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、簡単な構造で、設備費が安
価で済み、かつタービンのメンテナンス時にも単独運転
を安全に行うことが可能なガスタービンコンバインドプ
ラントにおける空冷コンデンサを提供することにある。
【0006】上記従来技術の有する課題を解決するため
に、本発明においては、蒸気タービンと空冷復水器本体
との間に位置する排気管の途中にタービンバイパスの一
端を接続したガスタービンコンバインドプラントにおい
て、ガスタービンの単独運転時や前記蒸気タービンのメ
ンテナンス時、前記タービンバイパスの一端の上流側に
位置する前記排気管に、前記タービンと前記空冷復水器
本体との連通を完全に遮断する仕切り板を着脱自在に設
け、前記タービンバイパスに導かれたボイラの蒸気が前
記仕切り板によって前記排気管を通り前記空冷復水器本
体側のみに導かれるように構成し、タービンバイパス運
転を継続させ、ガスタービン単独運転を可能にしてい
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。
【0008】図1は本発明の実施の形態に係るガスター
ビンコンバインドプラントにおける空冷コンデンサを示
す概略図である。同図におけるガスタービンOは、バイ
パススタックを有しないシステムとして構成されてい
る。蒸気タービン1は、発電プラントなどに設備される
タービン(低圧タービン)であり、蒸気によって駆動さ
れて図外の発電機を回して発電するように構成されてい
る。このため、蒸気タービン1の上流側には所定の圧力
および温度の蒸気を発生させるボイラ2が設置され、か
つ蒸気タービン1の下流側にはタービン排気を凝縮させ
復水としてボイラ2への給水系統に導く空冷コンデンサ
3が設置されている。通常の燃焼を伴うコンベンショナ
ルプラントでは、ボイラの発生蒸気は蒸気タービンにて
電気出力に変えるか、抽気蒸気をボイラ又はタービンの
抽気より工場へ送気させるが、この場合、特にタービン
を停止させてボイラ単独運転させる必然性があまりな
い。また、通常の復水器でタービンを隔離しようとした
場合、復水器の上部に抽気管、低圧ヒータやBFP−T
(ボイラ給水ポンプ用タービン)排気管等が輻輳してお
り、隔離が困難となっている。
【0009】上記空冷コンデンサ3は空冷復水器本体6
を備えており、該空冷復水器本体6と蒸気タービン1と
の間は排気管(ダクト)7を介して互いに接続されてい
る。しかして、蒸気タービン1から排出された蒸気は、
空冷復水器本体6の熱交換部に導かれ、この熱交換部お
いて直接空気による冷却が行われて凝縮され、復水とし
てボイラ2に送られるようになっている。このため、空
冷復水器本体6とボイラ2との間は、ポンプ8および給
水管9を介して互いに接続されている。
【0010】また、本実施形態の発電プラントには、安
全上の見地から、蒸気タービン1を迂回するための経路
となるタービンバイパス10が設けられている。そのた
め、タービンバイパス10の一端は、空冷復水器本体6
と蒸気タービン1との間に位置する排気管7の途中に接
続され、その他端は開閉弁5の上流側に位置する蒸気管
4の途中に接続されている。しかも、タービンバイパス
10の途中には、開閉弁11が配設されている。
【0011】一方、上記タービンバイパス10の一端の
上流側に位置する排気管7には、蒸気タービン1と空冷
復水器本体6との連通を完全に遮断する仕切り板12が
着脱自在に設けられている。この仕切り板12は、蒸気
タービン1との離隔を行うべく排気管7の内径よりも大
きな外形寸法の板材を用いて形成されており、ガスター
ビンの単独運転や蒸気タービン1のメンテナンス時には
図示しないボルトおよびナット等の締結具を用いて排気
管7に締付固定されるようになっている。なお、仕切り
板12は、冷却効率を高めるために長尺の、例えば蒸気
タービン1の下部には低圧給水加熱器、抽気管やBFP
−T排気管等が設備されていることから設置スペースが
なく、設置困難である。
【0012】本実施形態の発電プラントにおいて、蒸気
タービン1の通常運転時には、予め仕切り板12が排気
管7から取り外され、蒸気タービン1と空冷復水器本体
6とが連通している。また、蒸気管4の開閉弁5は開か
れているとともに、タービンバイパス10の開閉弁11
は閉じられている。したがって、タービンバイパス10
の経路は使用されない。この状態では、ボイラ2にて発
生させた蒸気が蒸気管4および開閉弁5を経て蒸気ター
ビン1に導かれ、該蒸気タービン1を駆動する。その駆
動後、蒸気タービン1から排出された蒸気(タービン排
気)は排気管7を経て空冷コンデンサ3の空冷復水器本
体6の熱交換部に導かれ、空気で冷却されて凝縮され、
復水とされる。この復水は、給水管9およびポンプ8を
経てボイラ2まで送られ、ボイラ給水としてボイラ本体
2aの内部に供給されることになる。
【0013】また、本実施形態の発電プラントにおい
て、ガスタービンの単独運転または蒸気タービン1のメ
ンテナンス時には、仕切り板12が排気管7の所定位置
に締付固定されて取付けられ、蒸気タービン1と空冷復
水器本体6との連通が遮断されている。また、蒸気管4
の開閉弁5は閉じられているとともに、タービンバイパ
ス10の開閉弁11は開かれている。また、蒸気タービ
ン1に通じる経路は、開閉弁5および仕切り板12によ
って閉じられている。この状態では、ボイラ2にて発生
させた蒸気が蒸気管4、タービンバイパス10、開閉弁
11および排気管7を経て直接空冷コンデンサ3の空冷
復水器本体6に導かれる。空冷復水器本体6の熱交換部
に導かれた蒸気は、空気で冷却されて凝縮され、復水と
される。この復水は、給水管9およびポンプ8を経てボ
イラ2まで送られ、ボイラ給水としてボイラ本体2aの
内部に供給されることになる。
【0014】本実施形態では、ガスタービンの単独運転
や蒸気タービン1のメンテナンス時に、空冷コンデン
サ3の仕切り板12によって蒸気タービン1と空冷復水
器本体6との連通が完全かつ確実に遮断されるため、ガ
スタービンシンプルサイクル運用が可能となる上、ガス
系統にバイパススタックを設置するよりも設備費が安価
で済む。すなわち、本実施形態では、完全な締め切りが
要求される箇所に簡単な構造の仕切り板12を設けるこ
とにより、別系統のダンプコンデンサのようなシステム
を設置したのと同様、タービンバイパス運転を継続し、
ガスタービンの単独運転を可能とすることができる。
【0015】以上、本発明の実施の形態につき述べた
が、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変
形および変更を加え得るものである。
【0016】
【発明の効果】上述の如く、本発明に係るガスタービン
コンバインドプラントにおける空冷コンデンサは、蒸気
タービンと空冷復水器本体との間に位置する排気管の途
中にタービンバイパスの一端を接続したガスタービンコ
ンバインドプラントにおいて、ガスタービンの単独運転
時や前記蒸気タービンのメンテナンス時、前記タービン
バイパスの一端の上流側に位置する前記排気管に、前記
タービンと前記空冷復水器本体との連通を完全に遮断す
る仕切り板を着脱自在に設け、前記タービンバイパスに
導かれたボイラの蒸気が前記仕切り板によって前記排気
管を通り前記空冷復水器本体側のみに導かれるように構
成し、タービンバイパス運転を継続させ、ガスタービン
単独運転を可能としている。これにより、構造が簡単と
なり、ガスタービンバイパススタックを設置する場合に
比べて設備費が安価で済み、経済的に有利である。しか
も、本発明の空冷コンデンサを使用すれば、蒸気タービ
ンのメンテナンス時にもガスタービンの単独運転を安全
に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る空冷コンデンサが設
備されたガスタービンコンバインドプラントを示す概略
図である。
【図2】従来の復水器が設備されたガスタービンコンバ
インドプラントを示す概略図である。
【符号の説明】
1 蒸気タービン 2 ボイラ 3 空冷コンデンサ 4 蒸気管 5,11 開閉弁 6 空冷復水器本体 7 排気管 9 給水管 10 タービンバイパス 12 仕切り板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01K 9/00 F01D 21/00 F01K 9/04 F01K 23/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蒸気タービンと空冷復水器本体との間に
    位置する排気管の途中にタービンバイパスの一端を接続
    したガスタービンコンバインドプラントにおいて、ガス
    タービンの単独運転時や前記蒸気タービンのメンテナン
    ス時、前記タービンバイパスの一端の上流側に位置する
    前記排気管に、前記タービンと前記空冷復水器本体との
    連通を完全に遮断する仕切り板を着脱自在に設け、前記
    タービンバイパスに導かれたボイラの蒸気が前記仕切り
    板によって前記排気管を通り前記空冷復水器本体側のみ
    に導かれるように構成し、タービンバイパス運転を継続
    させ、ガスタービン単独運転を可能にしたことを特徴と
    するガスタービンコンバインドプラントにおける空冷コ
    ンデンサ。
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