JP3125840B2 - コンバインドプラントの運転方法 - Google Patents

コンバインドプラントの運転方法

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JP3125840B2
JP3125840B2 JP07006929A JP692995A JP3125840B2 JP 3125840 B2 JP3125840 B2 JP 3125840B2 JP 07006929 A JP07006929 A JP 07006929A JP 692995 A JP692995 A JP 692995A JP 3125840 B2 JP3125840 B2 JP 3125840B2
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英之 佐藤
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洋市 服部
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    • F23J11/00Devices for conducting smoke or fumes, e.g. flues 
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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  • Control Of Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンバイドプラントの
運転方法に係り、特に、複数台の排熱回収ボイラから排
気ダクトが共通の一本の煙突に連結されたコンバインド
プラントの運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術として、特開昭63−247529号
公報には、ガスタービンと,ガスタービンからの排気ガ
スにより蒸気を発生する排熱回収ボイラとを組み合わせ
たプラントを複数軸有し、それぞれの排熱回収ボイラか
らの排気ガスを排気ガスダクトを介して共通の煙突より
排出するコンバインドプラントが記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術には、ガス
タービンと,ガスタービンからの排気ガスにより蒸気を
発生する排熱回収ボイラとを組み合わせたプラントを三
軸以上有するコンバインドプラントに関する記載はな
く、複数のガスタービンの内、一のガスタービンが停止
し、他のガスタービンが駆動している時に、前記停止し
ているガスタービンを起動する場合や、運転している前
記複数のガスタービンの内、一のガスタービンを停止す
る場合に関する記載はない。
【0004】そこで、本発明の目的は、複数軸のコンバ
インドプラントを好適に起動又は停止するコンバインド
プラントの運転方法を提供することにある
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のコンバインドプ
ラントの運転方法は、ガスタービン及びガスタービンか
らの排気ガスにより蒸気を発生する排熱回収ボイラを複
数有し、それぞれの排熱回収ボイラからの排気ガスを排
気ガスダクトを介して共通の煙突より排出するコンバイ
ンドプラントを対象とする。
【0006】本発明に用いるガスタービンは、空気を大
気から取り入れ圧縮する圧縮機と,圧縮機から供給され
る空気と燃料とを燃焼させ燃焼ガスを得る燃焼器と,燃
焼ガスにより駆動するタービンとを有するものである。
圧縮機に取り入れられる空気は、圧縮機の入口案内翼の
開度によって制御され、その開度は、例えばガスタービ
ンの負荷に応じて制御される。又、本発明に用いる排熱
回収ボイラは、ガスタービンからの排気ガスにより蒸気
を発生するものである。この排熱回収ボイラは、脱硝装
置を具備し、排気ガス中の窒素酸化物(NOx)を除去
する。そして、排熱回収ボイラからの排気ガスは排気ガ
スダクトを介して煙突より大気中に排出される。
【0007】更に、本発明のコンバインドプラントは蒸
気タービンを有し、この蒸気タービンは、排熱回収ボイ
ラで(熱回収により)発生した蒸気により駆動する。
【0008】本発明のコンバインドプラントは、発電
機,蒸気タービン,ガスタービン及び排熱回収ボイラが
この順番で一軸に形成される場合と,発電機,ガスター
ビン及び排熱回収ボイラが一の軸に形成され、発電機及
び蒸気タービンが他の軸に形成される場合とがある。
【0009】更に、本発明のコンバインドプラントは、
ガスタービンからの排気ガスがガスタービン及び排熱回
収ボイラが形成される軸方向に排気される軸流排気であ
ることが好ましく、この軸方向でガスタービンの下方か
ら空気を供給する下方吸気であることが好ましい。
【0010】本発明は少なくともガスタービン及び排熱
回収ボイラが形成される軸が複数あるコンバインドプラ
ントに関し、複数のガスタービンの内、一のガスター
ビンが停止し、他のガスタービンが駆動している場合
に、停止しているガスタービンを起動すること、運転
している複数のガスタービンの内、一のガスタービンを
停止することに関するものである。
【0011】ここで、本発明にかかるコンバインドプラ
ントの運転方法は、排気ガス仕切装置を開放し、排気ガ
ス系統のパージを行う。次にガスタービンを点火し、回
転数を上昇させ、負荷を取り出す。その後、排熱回収ボ
イラからの蒸気を昇温し、蒸気タービンから負荷を取り
出す。そしてガスタービン及び蒸気タービンから取り出
す負荷を上昇させる。
【0012】本発明のコンバインドプラントの運転方法
の特徴は、の場合、複数の排気ガスダクトが集まる部
分近傍の排気ガス圧力を0以下(0〜−10mmAq)と
するように駆動しているガスタービンの負荷を制限し、
その後、停止しているガスタービンを起動する点にあ
り、の場合、複数の排気ガスダクトが集まる部分近傍
の排気ガス圧力を0以下(0〜−10mmAq)とするよ
うに停止しないガスタービンの負荷を制限し、その後、
ガスタービンを停止する点にある。ここでガスタービン
の負荷を制限する場合には、ガスタービンに供給する燃
料量を減少させることが好ましい。
【0013】複数の排気ガスダクトが集まる部分近傍と
は、排熱回収ボイラと煙突とを連結する排気ガスダクト
に形成される排気ガス仕切装置と煙突との間の所定の領
域(ポイント)をいい、排気ガス仕切装置の後流側近傍
で排気ガス圧力を測定することが好ましい。
【0014】又、本発明のコンバインドプラントの運転
方法の特徴は、の場合、大気温度を測定し、測定され
た大気温度が設定温度以上の場合に、前記駆動している
ガスタービンの負荷を制限し、その後、停止しているガ
スタービンを起動する点にあり、の場合、大気温度を
測定し、測定された大気温度が設定温度以上の場合に、
前記停止しないガスタービンの負荷を制限し、その後、
ガスタービンを停止する点にある。
【0015】又、本発明は、測定された排気ガス圧力や
大気温度に基づいて圧縮機の入口案内翼の開度を制限す
ることでも達成される。
【0016】
【0017】又、本発明のコンバインドプラントは、例
えば百葉箱のような大気温度を測定する手段、及び測定
された大気温度に基づいてガスタービンの起動又は停止
を行う際に他の運転中のガスタービンの負荷を制御する
手段を有することを特徴とするものである。
【0018】つまり、本発明では、複数軸中の一軸の起
動又は停止(他軸は運転中)に際し、大気温度を測定
し、これらを運転中の他軸を制御するための制御パラメ
ータとして使用する。
【0019】
【0020】
【0021】ある停止中のガスタービンを起動する場合
には、他の運転しているガスタービンの負荷を所定の設
定値に制限した後、排気ガスダクトの途中に具備される
排気ガス仕切装置を開することが好ましい。
【0022】
【0023】又、大気温度を計測し、この大気温度を制
御パラメータとして使用する場合、予め設定された設定
温度よりも計測された大気温度が高い時に、ガスタービ
ンの負荷又は圧縮機の入口案内翼の開度を制限する。そ
して、ある起動又は停止するガスタービン以外の運転継
続中のガスタービンの負荷又は圧縮機の入口案内翼の開
度を、計測された大気温度に応じて、予め大気温度ごと
に設定された負荷又は開度以下まで減少させることが好
ましい。
【0024】又、四台のガスタービンの内、ある停止中
の二台のガスタービンを起動する場合、又はある運転中
の二台のガスタービンを停止する場合には、二台のガス
タービンを同時に起動又は停止することが好ましい。
【0025】又、排気ガスダクトの途中に設置される排
気ガス仕切装置に排気ガスの逃がし設備を設置する。排
気ガスの逃がし設備は、排気ガス仕切装置が閉止してい
る間は、排気ガス仕切装置から排気ガスを外部へ排出す
るようにこの排気ガス逃がし設備に具備される仕切り弁
又は仕切りダンパを開することが好ましい。
【0026】
【作用】複数のガスタービン及び排熱回収ボイラを有す
るコンバインドプラントの発電所においては、ある停止
中のガスタービンを起動する場合、又はある運転中のガ
スタービンを停止させる場合には、その起動又は停止の
操作過程でガスタービンに排熱回収ボイラ側からの高温
ガスの逆流を防止することが必要である。
【0027】このためには、複数のガスタービン及びそ
れに接続される複数の排熱回収ボイラのそれぞれに専用
の複数本の煙突を備えるか、又は複数のガスタービン及
び排熱回収ボイラに共通の一本の煙突を設置する場合に
は、起動又は停止するガスタービン(排熱回収ボイラ)
からの排気ガスを導く排気ガスダクトであって複数の排
気ガスダクトが合流する共通部分の排気ガスダクトの圧
力、若しくは排気ガスダクトと煙突との合流点の圧力
を、0以下の圧力とする。これにより、起動又は停止す
るガスタービンに排熱回収ボイラ側からの高温ガスの逆
流を防止することができる。
【0028】本発明によれば、複数のガスタービン及び
排熱回収ボイラを有するコンバインドプラントにおいて
は、複数のガスタービン及び排熱回収ボイラそれぞれに
専用の煙突を設置する必要はない。
【0029】
【0030】ここで、大容量のコンバインドプラントを
有する発電所を建設する場合には、設置されるガスター
ビン及び排熱回収ボイラの台数も多くなるため、必然的
に煙突の本数もそれに応じて増やすことが必要となると
考えられていた。しかしながら煙突本数を増加すること
は、プラント建設費の上昇につながり、発電所が都市の
近郊に建設されるような場合には景観上の観点からも好
ましくない。むしろ煙突本数は少ない方が好ましい。煙
突の高さも建設費及び景観上の観点から低い方が好まし
い。本発明はこうした要望にも答えるものであり、更に
煙突の通風力も十分確保できるものである。
【0031】今後のコンバインドプラントを有する発電
所は、ますます建設費の低減及び景観上の観点について
十分な配慮を講じる必要があり、例えば四台以上のガス
タービン(排熱回収ボイラ)からの排気ガスを一本の煙
突で排出する必要性が生じ、煙突の高さも200m以
下、好ましくは100〜150m程度と低いものとする
必要性が生じる。
【0032】この場合には、例えば、ある停止中のガス
タービンを起動しようとする時、他の複数のガスタービ
ンが運転中の場合には、起動しようとするガスタービン
(排熱回収ボイラ)からの排気ガスを導く排気ガスダク
トの圧力は0以上となる可能性が高い。このためガスタ
ービンの起動前に排熱回収ボイラの出口側に設置される
仕切りダンパを開すると同時に、起動しようとするガス
タービン(排熱回収ボイラ)側に排気ガスが逆流する。
【0033】特に、8時間停止後の再起動などの場合に
は、ガスタービン及び排熱回収ボイラに滞留している2
00〜300℃の高温ガスがガスタービンの圧縮機を経
て空気取り入れ室側に流れてくることが懸念される。と
ころがガスタービンの空気取り入れ室及び空気取り入れ
室に設置されている空気フィルターの許容温度は、逆流
してくる排気ガスの温度よりもかなり低い50〜150
℃であるため、空気取り入れ室の熱変形及び空気フィル
ターの焼損などを引き起こす可能性がある。
【0034】又、あるガスタービンが停止中の場合は、
排熱回収ボイラの出口側の排気ガスダクトの途中に設置
された排気ガス仕切装置を閉止することにより、排気ガ
スの逆流を防止しているが、この排気ガス仕切装置はそ
の構造上完全にガスを遮断することはできず、多少のガ
スリークはやむを得ない。このため、排気ガスの圧力が
0以上の場合には停止中のガスタービン(排熱回収ボイ
ラ)側に少量ではあるが排気ガスが逆流することは避け
られない。
【0035】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、建設費の低減,景観上の観点又は排気ガ
スの逆流を防止するものである。
【0036】このような課題を解決するために、本発明
では、ある停止中のガスタービンを起動しようとすると
き、測定された大気温度が予め設定された設定温度より
も高い時に、運転中のガスタービン負荷を制限した後、
停止中のガスタービンを起動するようにしたものであ
る。
【0037】又、停止中のガスタービンに排気ガス仕切
装置の排気ガスのリークにより排気ガスが逆流すること
を防止するために、停止中の排気ガス仕切装置での排気
ガスのリークを外部に排出する手段を設置する。
【0038】所定の領域(ポイント)における排気ガス
の圧力が0以下であれば、起動しようとする排熱回収ボ
イラの出口側の排気ガスダクトに設置されている排気ガ
ス仕切装置を閉状態から開状態へ操作を行っても、起動
しようとする排熱回収ボイラ側から合流点側へと排気ガ
スが流れることになるため、起動しようとするガスター
ビン(排熱回収ボイラ)側へ排気ガスが逆流することは
ない。
【0039】又、停止中の排熱回収ボイラの出口側の排
気ガスダクトに具備される閉状態の排気ガス仕切装置に
おける排気ガスのリークを外部に排出する設備をこの排
気ガス仕切装置に備えることにより、停止中のガスター
ビン(排熱回収ボイラ)に排気ガスが逆流することは防
止できる。
【0040】尚、軸毎の起動又は停止は、 中央給電指令時からの電力給供量に関する指令に応
じて、ガスタービンを起動し、又は、停止するため。
【0041】又は、 定期点検等のメンテナンス時にプラント内に人間が
入り、作業し安全性を確保するために必要となる。
【0042】更に、今後計画されるプラントは、ますま
す出力が大きくなり、風量も大きくなる傾向にある。し
たがって排ガスの圧力も正圧になる可能性があるが、本
発明を適用することにより、好適なプラント運用が可能
となる。
【0043】また、本発明は、煙突から、合流点までの
距離を短くするものであり、これによっても本発明のめ
ざすプラント運用は可能となる。
【0044】
【実施例】複数台のガスタービンとそれぞれのガスター
ビンに連結する複数台の排熱回収ボイラと該排熱回収ボ
イラで発生する蒸気により駆動される一台または複数台
の蒸気タービンから構成されるコンバインドプラントで
前記複数台の排熱回収ボイラからの排気ダクトが共通の
一本の煙突に接続されている場合のプラント構成を図4
に示す。図中でガスタービン1及び排熱回収ボイラ2の
内b〜dの三台が運転中の状態で、停止中のガスタービ
ン1及びこれに接続される排熱回収ボイラ2(a)を起
動させる場合にはこのガスタービンa−1の起動前に排
熱回収ボイラa−2の出口側ダクトに具備されている排
ガス仕切り装置3の開操作を行うことになる。
【0045】ここで図4中で排熱回収ボイラ出口ダクト
合流点7の圧力は下式(1)で求められる。
【0046】 P7=ΔP−PD …(1) PD=(γa−γg)・ΔH …(2) ΔP=λ・l・f(Q2) …(3) ここに、P7 は排熱回収ボイラ出口ダクト合流点7の圧
力、ΔPは排熱回収ボイラ出口ダクト合流点7から煙突
8出口までの圧力損失、PD は煙突効果による通風力、
γa は煙突8出口空気の比重量、γg は排ガスの比重
量、ΔHは煙突高さ、Qは排ガス体積流量、λはダクト
の摩擦係数、lは煙突及びダクト長さを示す。
【0047】式(1),(2),(3)から前記合流点7の
圧力P7は主に排ガスの流量Qに依存する該合流点7か
ら煙突8出口までの圧力損失ΔPと、主に煙突8出口空
気の比重量γaと排ガスの比重量γgの差と、煙突高さΔ
Hに依存する煙突8での通風効果PD (通風力)に大き
く影響を受けることが分かる。
【0048】複数台のガスタービンとそれぞれのガスタ
ービンに連結される排熱回収ボイラで構成されるコンバ
インドプラントで該排熱回収ボイラの出口側排ガスダク
トが共通の一本の煙突に連結されているプラントに於い
て、前記複数台の排熱回収ボイラ出口側ダクトの合流点
には圧力計測手段9が設けられている。このとき、b〜
dの複数台のガスタービン1及びこれらに連結する排熱
回収ボイラ2は全て運転中である。
【0049】ここで、停止中aのガスタービン1及びこ
れに連結する排熱回収ボイラ2を起動する前には排ガス
の合流点7の圧力は0以下であることが必要であるた
め、合流点7に具備された圧力計測手段9により合流点
7のガス圧力を計測し、これが0以下である場合には前
記停止中のガスタービン1を起動させる。
【0050】一方、合流点7のガス圧力が0以上の場合
には停止中aのガスタービン1及び排熱回収ボイラ2の
排ガス出口側ダクトに設置された排ガス仕切り装置3を
開くと同時に、起動しようとしている排熱回収ボイラ2
の方向へ排ガスが逆流するため、特に、8時間停止後の
再起動などの場合には、該排熱回収ボイラ2及びガスタ
ービン1に滞留している200〜300℃の高温の排ガ
スがガスタービン1の圧縮機を経て空気取り入れ室側に
流れてくることになる。ところが、図5に示すようにガ
スタービンの空気取り入れ室側に設置されている吸気系
ベローズ10,吸気フィルター11及びウェザールーバ
12などはその許容温度が50〜150℃と前記逆流し
てくるガスの温度よりも低いため、熱変形や焼損などの
トラブルを引き起こす危険性があった。
【0051】したがって、前記合流点7のガス圧力が0
以上の場合には該合流点7に設置された圧力計測手段9
により計測されるガス圧力が0以下になるまで前記運転
中のb〜dの複数台のガスタービン1のうち一台または
複数台のガスタービンの運転状態を変化させるものとす
る。ここで前述の(1)式に示したように合流点7のガ
ス圧力は合流点7から煙突8の出口までの圧力損失が小
さい方が低い値となることが分かり、また該圧力損失は
合流点7から煙突8の出口までを流れる排ガスの流量が
少ないほど低い値となる。図6にガスタービン負荷とガ
スタービン排ガス量の関係を示すが、ガスタービンの負
荷が低いほど排ガス流量は少なくなっていることが分か
る。したがって、この特性を利用し停止中のガスタービ
ンを起動させる前に運転中の複数台のガスタービンのう
ち一台または複数台のガスタービンの負荷を前記合流点
7に設置された圧力計測手段9によって計測されるガス
圧力が0以下になるまで減少することによって、合流点
7の圧力を0以下とし、ガスタービンを排ガスの逆流な
しに起動させることができる。
【0052】図1に上記方法によって、ある停止中のガ
スタービンを起動させる場合の具体的なフローを示す。
【0053】ここで前記圧力計測手段9は排ガスダクト
の合流点7に設置する代わりに該起動しようとするガス
タービン1,排熱回収ボイラ2の出口側ダクトの途中に
一個または複数個設置し、設置された場所でのガス圧力
を計測することでも良い。
【0054】また、図6にはガスタービンの圧縮機入口
案内翼(IGV)開度とガスタービン排ガス量の関係も
示すが、IGV開度が小さいほど排ガス量が少なくなる
ことが分かる。したがって、前述の運転中のガスタービ
ンの負荷を減少させる代わりに該IGV開度を減少させ
ることでも当初の目的は達成される。この場合の具体的
な起動フローを図1に併せて示す。
【0055】また図2には本発明による他の実施例を示
し、複数台のガスタービンとそれぞれのガスタービンに
連結される排熱回収ボイラで構成されるコンバインドプ
ラントで該排熱回収ボイラの出口側排ガスダクトが共通
の一本の煙突に連結されているプラントに於いて、ある
停止中のガスタービンを起動させる場合に計測手段によ
って計測された大気温度によって残りの運転中のガスタ
ービンの負荷を調整するものである。
【0056】本実施例では、停止中aのガスタービン1
及びこれに連結する排熱回収ボイラ2を起動する前には
計測手段によって計測された大気温度があらかじめ設定
された大気温度よりも低い場合には、そのまま前記停止
中のガスタービンを起動させるが、一方計測された大気
温度があらかじめ設定された大気温度よりも高い場合に
は前記運転中のb〜dの複数台のガスタービン1のうち
一台または複数台のガスタービンの運転負荷に最大値を
設定し、それ以下にするものである。この原理を(1),
(2),(3)式によって説明する。ある停止中のガスター
ビンを起動させようとするとき、該ガスタービンに連結
する排熱回収ボイラの出口側ガスダクトと他の共通の排
ガスダクトまたは煙突との合流点の圧力を0以下にする
ことが必要なことは前述の通りであるが、該合流点の圧
力を0以下とするための手段としては(1),(2),(3)
式に示す煙突の通風力PD を増加させることでその目的
は達成される。ここで該煙突の通風力PD はγa−γg
なわち煙道8出口空気の比重量と排ガスの比重量の差に
比例するが、比重量は気体の温度に概ね逆比例するた
め、Tg−Taすなわち煙突出口の排ガス温度と煙突出
口の大気温度の差に比例することが分かる。
【0057】図7に大気温度と煙突出口排ガス温度の関
係を示すが大気温度によっても煙突出口ガス温度はあま
り変化せず、したがって煙突8出口ガス温度と大気温度
の差(Tg−Ta)は図7に示すように大気温度が低い
ほど大きく、逆に大気温度が高いほど小さいことが分か
る。このことは、図7に示すごとく大気温度が高いほど
煙突8出口空気の比重量γaと排ガスの比重量γgの差が
小さくなり、(2)式から煙突の通風力PD が小さくな
ることが分かる。これは、前記排気ガスダクトの合流点
の圧力が高くなり、0以上になる可能性があることを示
している。
【0058】したがって、本実施例では測定された大気
温度が、あらかじめ計算によって求められた該排ガスダ
クトの合流点の圧力が0以下となる大気温度よりも低い
場合には運転中のガスタービンの運転負荷に特別に制限
値を設けることなしに停止中のガスタービンを起動させ
るものとし、一方、測定された大気温度が前記あらかじ
め計算された大気温度よりも高い場合には該合流点の圧
力が0以上となり、起動しようとするガスタービン側に
高温のガスが逆流する危険性があるため、前記排気ガス
ダクトの合流点の圧力を0以下にする目的で運転中の一
台または複数台のガスタービン4の運転負荷をあらかじ
め設定された負荷以下となる様制限した上で、前記停止
中のガスタービンを起動させるものである。もちろん該
運転中のガスタービンの制限負荷の設定値は大気温度に
よらず一定としても、また、大気温度ごとに設定された
ものでもその効果は同一である。
【0059】もちろん、上記如く運転中の一台または複
数台のb〜dのガスタービン1の負荷をあらかじめ設定
された負荷以下とする代わりに、該ガスタービンのIG
V開度をあらかじめ設定された開度以下に制限すること
でも当初の目的は達成され、この場合の起動フローを図
2に併せて示す。
【0060】以上の起動方法は、ある停止中のガスター
ビンを起動させる場合に該ガスタービンに連結する排熱
回収ボイラ出口側ガスダクトと共通の排ガスダクトまた
は煙突との合流点圧力が“0”以下の状態で該ガスター
ビンを起動させるものである。ここで、一台または複数
台のガスタービンが運転中、二台以上の複数台のガスタ
ービンが停止中で、前記合流点の圧力が“0”以下の場
合には、該停止中のガスタービンの起動方法として二台
以上の複数台のガスタービンを同時に起動することによ
り、該起動しようとするガスタービンへの高温排ガスの
逆流を防止することもできる。もちろん同時に起動する
場合でもガスタービンを起動するための起動装置の制約
により、起動のタイミングが多少ずれても特に問題はな
い。
【0061】また、図3に本発明による他の実施例を示
す。前述の実施例はある停止中のガスタービン1を起動
させる場合の方法について述べているが、本実施例はあ
るガスタービン及び排熱回収ボイラが停止中で他のガス
タービン,排熱回収ボイラが運転中の場合の停止中のガ
スタービン1及び排熱回収ボイラ2への排ガスの逆流を
防止する手段を提供するものである。図4に示した様に
複数台のガスタービン及びそれぞれのガスタービンに連
結する複数台の排熱回収ボイラから構成されるコンバイ
ンドプラントに於いては一般にそれぞれの排熱回収ボイ
ラ出口側排気ガスダクトの途中にボイラ排ガスを遮断す
る目的で排ガス仕切り装置3が設置されている。ここ
で、あるガスタービンが停止中の場合は、該ガスタービ
ンに連結する排熱回収ボイラの出口側ダクトに具備され
る前記仕切り装置3を閉止することによりガスの逆流を
防止しているが、該仕切り装置3はその構造上完全にガ
スを遮断することはできず多少のガスリークはやむを得
ないため、排ガスの合流点7の圧力が0以上の場合には
該停止中の排熱回収ボイラ2及びガスタービン1側に少
量ではあるが排ガスが逆流することは避けられず、この
場合にも前記ガスタービン吸気室側への高温ガスの逆流
による問題が懸念された。
【0062】本実施例では図3に示す様に、排ガス仕切
り装置3,6の一部に一個または複数個のガスの逃がし
設備14を設け、前記排気ガス仕切り装置が閉止されて
いる間は該排ガス仕切り装置からガスを外部に排出する
様、該ガス逃がし設備に具備される弁またはダンパ13
を開状態とするものである。こうすることにより、閉止
状態にあるガス仕切り装置3にガスのリークがあっても
前記ガスの逃がし設備15から外部にガスを排出するこ
とができるため、停止中の排熱回収ボイラ2及びガスタ
ービン1側へのガスの逆流は防止することができる。
【0063】ここで、該ガス逃がし設備14から外部へ
ガスを排出しても前記ガスのリーク量は僅かなものであ
ることを考えればプラント運用上は特に問題はない。も
ちろん、排ガス仕切り装置3が開状態にある時には該ガ
スの逃がし設備14に具備されている弁またはダンパ1
3は閉止することとなる。
【0064】図8は、タービン負荷と集合ダクト入口圧
力との関係を示す。(a)は三軸プラントを、(b)は
四軸プラントを示している。何れも大気温度が15℃の
状態であるが、タービン負荷が上昇すると供に集合ダク
ト入口圧力は上昇することが分かる。又、運転台数によ
り集合ダクト入口圧力が正圧になることも分かる。
【0065】
【発明の効果】本発明により、複数台のガスタービン及
び排熱回収ボイラからなるコンバインドプラントの発電
所に於いて、多数の排熱回収ボイラからの排ガスを共通
の一本の煙突にて大気に排出する場合でも、プラントを
構成するガスタービン等の機器に不具合をもたらすこと
のないプラントの運用方法を提供することが可能となっ
た。これによって、コンバインドプラント発電所の煙突
の本数の低減及び煙突高さの低減を図ることが可能とな
り、これは発電所の大幅な設備費低減をもたらす効果は
もとより、特に都市近郊型発電所の場合にはその景観上
の観点からも優れた発電所を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるガスタービンを起動停止する際の
第1フロー図。
【図2】本発明によるガスタービンを起動停止する際の
第2フロー図。
【図3】本発明によるガスリーク手段の構成図。
【図4】四軸1筒身型コンバインドプラントの構成図。
【図5】コンバインドプラントの構成横断面図。
【図6】ガスタービン負荷等とガスタービン排ガス量と
の関係を示す特性図。
【図7】大気温度と煙突出口ガス温度等との関係を示す
特性図。
【図8】タービン負荷と集合ダクト入口圧力との関係を
示す特性図。
【符号の説明】
1…ガスタービン、2…排熱回収ボイラ、3…出口ダク
トの排ガス仕切り装置、4…ガスタービン燃焼器、5…
コンプレッサ、6…排気ガスダクト、7…排熱回収ボイ
ラ出口ダクト合流点、8…煙突、9…圧力計測手段、1
0…吸気系ベローズ、11…吸気フィルター、12…ウ
ェザールーバ、13…ガス逃がし設備に具備される弁
(ダンパ)、14…ガス逃がし設備。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日下 智 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 服部 洋市 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 石丸 等 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立 エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−247529(JP,A) 特開 平4−342805(JP,A) 特開 平5−280731(JP,A) 特開 昭62−118012(JP,A) 特開 昭61−135940(JP,A) 実開 昭57−77651(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01K 23/10 F23J 11/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガスタービン及び前記ガスタービンからの
    排気ガスにより蒸気を発生する排熱回収ボイラを複数有
    し、それぞれの排熱回収ボイラからの排気ガスを排気ガ
    スダクトを介して共通の煙突より排出するコンバインド
    プラントであって、 前記複数のガスタービンの内、一のガスタービンが停止
    し、他のガスタービンが駆動している場合に、前記停止
    しているガスタービンを起動するコンバインドプラント
    の運転方法において、 大気温度を測定し、測定された大気温度が設定温度以上
    の場合に、前記駆動しているガスタービンの負荷を制限
    し、その後、停止しているガスタービンを起動すること
    を特徴とするコンバインドプラントの運転方法。
  2. 【請求項2】ガスタービン及び前記ガスタービンからの
    排気ガスにより蒸気を発生する排熱回収ボイラを複数有
    し、それぞれの排熱回収ボイラからの排気ガスを排気ガ
    スダクトを介して共通の煙突より排出するコンバインド
    プラントであって、 運転している前記複数のガスタービンの内、一のガスタ
    ービンを停止するコンバインドプラントの運転方法にお
    いて、 大気温度を測定し、測定された大気温度が設定温度以上
    の場合に、前記停止しないガスタービンの負荷を制限
    し、その後、ガスタービンを停止することを特徴とする
    コンバインドプラントの運転方法。
  3. 【請求項3】 前記コンバインドプラントは、ガスタービ
    ン及び前記ガスタービンからの排気ガスにより蒸気を発
    生する排熱回収ボイラを複数有し、それぞれの排熱回収
    ボイラからの排気ガスを排気ガスダクトを介して共通の
    煙突より排出するものであって、 ある停止中のガスタービンを起動する場合、またはある
    運転中のガスタービンを停止する場合には、2台以上の
    複数台のガスタービンを同時に起動または停止すること
    を特徴とする請求項1または2コンバインドプラントの
    運転方法。
  4. 【請求項4】 ガスタービンと、前記ガスタービンからの
    排気ガスにより蒸気を発生する排熱回収ボイラとを複数
    有し、それぞれの排熱回収ボイラからの排気ガスを排気
    ガスダクトを介して共通の煙突より排出するコンバイン
    ドプラントにおいて、 大気温度を測定する手段と、 前記複数のガスタービンの内、一のガスタービンが停止
    し、他のガスタービンが駆動している場合に、測定され
    た大気温度が設定温度以上のとき、前記駆動しているガ
    スタービンの負荷を制限し、その後、停止しているガス
    タービンを起動する制御手段と、を有することを特徴と
    するコンバインドプラント。
  5. 【請求項5】 ガスタービンと、前記ガスタービンからの
    排気ガスにより蒸気を発生する排熱回収ボイラとを複数
    有し、それぞれの排熱回収ボイラからの排気ガスを排気
    ガスダクトを介して共通の煙突より排出するコンバイン
    ドプラントにおいて、 大気温度を測定する手段と、 測定された大気温度が設定温度以上の場合に、前記複数
    のガスタービンの内、停止しないガスタービンの負荷を
    制限し、その後、一のガスタービンを停止する制御手段
    と、を有することを特徴とするコンバインドプラント。
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