JP3883627B2 - 排熱回収式蒸気発生装置および蒸気消費器に組み合わされたガスターボ群を運転するための方法 - Google Patents

排熱回収式蒸気発生装置および蒸気消費器に組み合わされたガスターボ群を運転するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3883627B2
JP3883627B2 JP32721196A JP32721196A JP3883627B2 JP 3883627 B2 JP3883627 B2 JP 3883627B2 JP 32721196 A JP32721196 A JP 32721196A JP 32721196 A JP32721196 A JP 32721196A JP 3883627 B2 JP3883627 B2 JP 3883627B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
steam
heated
heat
consumer
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
JP32721196A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09177508A (ja
Inventor
フェテチュ ミルセア
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.)
Alstom SA
Original Assignee
Alstom SA
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 Alstom SA filed Critical Alstom SA
Publication of JPH09177508A publication Critical patent/JPH09177508A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3883627B2 publication Critical patent/JP3883627B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F01K17/00Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/02Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for heating purposes, e.g. industrial, domestic
    • F01K17/025Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for heating purposes, e.g. industrial, domestic in combination with at least one gas turbine, e.g. a combustion gas turbine
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、後置された排熱回収式蒸気発生装置および蒸気消費器、特に蒸気タービンに組み合わされた、熱・動力結合のためのガスターボ群であって、該ガスターボ群が、少なくとも1つの圧縮機とガスタービンと燃焼器と発電機とから成っており、前記排熱回収式蒸気発生装置が、給水予熱・脱気器を含めた給水タンクに接続されている形式のガスターボ群を運転するための方法であって、この場合、
a)水・蒸気循環路のための給水も、外部熱消費器のための付加的な加熱水をも、前記排熱回収式蒸気発生装置の下側の温度範囲で該排熱回収式蒸気発生装置に導入し、
b)加熱水を加熱後に外部利用にも、内部利用にも供給する
形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】
このような形式の、熱・動力結合のための複合プラントにおいては、熱エネルギが、常に各時点で必要とされる形で、つまり発電機における発電のための熱出力および外部熱消費器のための加熱流体もしくはプロセス熱として供給されなければならない。したがって、発電のためのエネルギ需要量も、外部熱消費器のためのエネルギ需要量も、所定の最小値と最大値との間で変動する。各需要に応えるためには、補助燃焼装置の使用もしくは2圧式または混圧式の排熱回収式蒸気発生装置の使用が知られている。
【0003】
このような構成とは異なり、ドイツ連邦共和国特許第2512774号明細書に基づき、補助燃焼装置を有しない、単圧式の排熱回収式蒸気発生装置を備えた複合プラントが知られている。この公知の複合プラントでは、外部熱消費器のための加熱水が排熱回収式蒸気発生装置から供給される。このためには、排熱回収式蒸気発生装置に、本来の水・蒸気循環路とは別個の加熱水加熱器が配置されている。この加熱水加熱器は専用の水供給管路に接続されている。こうして、エコノマイザの下流側にまだ存在している煙道ガスエネルギの一部(通常では煙道を介して導出されている)が、加熱水の加熱のために利用される。
【0004】
しかしこのことは、外部熱消費器の加熱水需要量が大きい場合にしか行われない。熱需要量の低下に適合させるためには、加熱水が部分的または完全に排熱回収式蒸気発生装置の傍らを通って案内される。このためには、水供給管路に、常時開いている分岐部が形成されている。これによって、利用可能な熱エネルギの大部分が環境周囲に放出される。
【0005】
この公知の構成では、複合プラントの蒸気タービンが背圧タービンとして形成されているので、この蒸気タービンの運転時に蒸気の一部が常時復水される。つまり蒸気の一部は発電のために利用されない訳である。外部熱消費器の熱需要が大きい場合には、得られる復水熱が付加的な加熱水の加熱のために使用される。しかしこの復水は常に、つまり外部熱消費器の需要が低下するか、もしくは全く不要となった場合にも行われる。このような状況でも復水熱を捕集するために、付加的な熱分配・冷却器が循環路に配置されなければならない。回収されたエネルギはこの熱分配・冷却器を介して環境周囲に放出される。したがって、この複合プラントが小さな運転自在性しか有しないだけでなく、プラントの効率自体も極めて低い。
【0006】
このようなエネルギ損失を阻止するために、公知の複合動力プラント(Brown Boveri Mitteilungen、10/78、第687頁〜第690頁)においては、排熱回収式蒸気発生装置に付加的に配置された加熱蛇管が、閉じた水循環路に開口している。この水循環路では、加熱された水の熱エネルギが予熱器によって、排熱回収式蒸気発生装置の給水に伝達され、さらに熱交換器によって外部熱消費器の加熱水に伝達される。これによって、外部熱需要の低下時でも、煙道ガスの有用な熱エネルギの内部利用を行うことができる。
【0007】
しかし、上記熱交換器では外部熱消費器の熱需要が低い場合または熱需要が存在しない場合には、僅かな熱伝達しか行われないか、もしくは全く熱伝達が行われないので、閉じた水循環路は常時、加熱され続ける。高められた水温度に基づき、水・蒸気循環路の付加的な加熱蛇管における温度差の減少が生ぜしめられ、つまりエネルギ回収率の減少、ひいてはシステム出力の減少が生ぜしめられる。さらに、煙道流出温度も高められる。さらに、閉じた水循環路のためにも、外部熱消費器に通じた加熱水循環路のためにも、一方では水の循環を維持し、他方では各管路内の圧力を維持する目的で常時エネルギが必要とされる。これらのことから推論して、外部熱消費器の熱需要が存在していない場合にシステムの出力が最低となることが判る。
【0008】
上で説明した2つの公知先行技術では、多数の付加的な構成部分、たとえば熱交換器、ポンプ、弁、管路および制御エレメントが必要となる。さらに、システムの複雑性に基づき、複雑でかつ故障し易い運転が生ぜしめられる。したがって、上記2つの公知先行技術の共通の欠点は、比較的高い材料コストおよび方法の不経済性である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の方法を改良して、上記欠点が全て回避されて、熱・動力結合のための複合プラントに設けられた排熱回収式蒸気発生装置における有用な熱エネルギが、比較的僅かな手間をかけるだけで利用され、外部熱消費器の需要変化時における出力変動が減じられるような方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の方法では、
c)まず、外部利用のために必要となる最大加熱水量分だけ増大させられた給水量を排熱回収式蒸気発生装置に導入し、
d)その後に、外部利用のための目下の加熱水需要を検出し、
e)加熱水需要が大きい場合ないし加熱水需要が最大の場合には、付加的な給水量を加熱後に加熱水として水・蒸気循環路から分岐させ、加熱水需要が小さい場合または加熱水需要が存在しない場合には付加的な給水量を水・蒸気循環路に留めて、付加的な蒸気発生のために使用し、
f)分岐された加熱水を外部利用に供給し、該加熱水の残留熱を給水タンクの加熱のために使用する
ようにした。
【0011】
【発明の効果】
本発明による方法では、外部熱消費器の需要を、相応する加熱水量の分岐によって常時満たすことができる。外部熱需要が低下すると、余分となる付加的な給水量は蒸気発生のために使用され、この場合、末端温度差もアプローチ温度差も減じられる。外部熱需要に対する、つまり付加的な給水の利用における自動的なスライド式の適合が得られる。このことに基づき、監視機能や制御機能を節約することができるので、方法の手間も減少する。
【0012】
相応して大きな熱交換表面を備えた排熱回収式蒸気発生装置に、増大させられた給水量を供給することにより、ガスターボ群の煙道ガスからの熱回収率は高められる。これによって、煙道ガスの熱エネルギの利用度が向上し、環境周囲へのエネルギ損失が減少するだけでなく、煙道温度も低下するので有利である。加熱水管路が給水タンクを介して直接に排熱回収式蒸気発生装置に接続されているので、加熱水は外部熱消費器の需要が存在しない場合でも導出される。したがって、閉じた加熱水回路は存在しないので、加熱水管路の過剰加熱の危険は存在しない。
【0013】
分岐された加熱水がまず外部熱消費器の熱伝達媒体との熱交換にもたらされ、引き続き給水タンクに案内されると特に有利である。これにより、まず外部熱消費器の熱需要を満たすことができ、引き続き、まだ存在する残留熱を内部利用することができる。
【0014】
外部熱消費器の熱需要の検出は、加熱水と外部熱消費器の熱伝達媒体との熱交換後に加熱水の温度を常時測定することによって行われる。このときに検出された、先行する測定に対する温度差は、引き続き水・蒸気回路から分岐させたい加熱水量を制御するためのベースとして使用される。こうして、存在する加熱水の特に簡単な分配、つまり再循環可能な熱エネルギの特に簡単な分配が行われる。
【0015】
本発明の別の有利な構成では、外部熱消費器の目下の熱需要に対応した加熱水量を水・蒸気循環路から分岐させた後に、付加的な給水の残量が引き続き加熱される。引き続き、付加的な給水の残量は同じく水・蒸気循環路から分岐させられて、2つの部分に分割される。第1の部分は蒸気発生のために使用され、第2の部分は給水タンクに再循環させられる。これによって、外部熱消費器の熱需要の低下時にこの外部熱消費器のためには必要とならない加熱水量を、蒸気発生の目的の他に直接に給水タンク内の給水の加熱のためにも使用することができる。こうして給水が既に予熱されるので、このために蒸気消費器からは相応して減じられた蒸気量だけを分岐させるだけで済む。その結果、利用可能な蒸気量が増大し、ひいては蒸気消費器の出力も増大する。
【0016】
本発明のさらに別の有利な構成では、外部熱消費器のために必要とならないが、しかし既に水・蒸気循環路から分岐されてしまった加熱水量が、熱交換前にもう一度分岐させられて、直接に給水タンクに供給される。これにより、管路距離の短縮が得られ、このことはエネルギ損失を減少させる。さらに、各構成部分、たとえば管路、減圧弁、監視エレメント等が節約されるので、材料コストだけでなく、構成にかかる全ての手間が減少する。
【0017】
本発明のさらに別の有利な構成では、まず給水が小さな圧力で水・蒸気循環路に導入される。加熱水の分岐後に、加熱された給水は同じく排熱回収式蒸気発生装置から導出され、引き続き高い圧力で再び水・蒸気循環路に圧送されて、蒸発前にさらに加熱される。この場合、蒸気発生のために必要とされる水量だけが高圧で負荷され、これにより、ポンプ圧送のために使用される駆動エネルギも最適に使用可能となる。さらに、加熱水管路における圧力減少損失を回避することもできる。また、必要とされる構成部分の数が減少するので、プラント全体もより廉価に形成され得る。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。図面には、本発明の複数の実施例による、単圧式の排熱回収式蒸気発生装置を備えた、補助燃焼なしのガスタービン・蒸気複合プラントの回路図が示されている。
【0019】
図面には、本発明を理解する上で重要な構成部分しか示されていない。作業媒体の流れ方向は矢印で示されている。
【0020】
図1に示したガスタービン・蒸気タービン複合プラントは、主としてガスターボ群と、復水型の蒸気タービンとして形成された蒸気消費器1と、ガスターボ群と蒸気消費器1との間に配置された排熱回収式蒸気発生装置2と、給水タンク3と、この給水タンク3に組み込まれた給水予熱・脱気器4とから成っている。ガスターボ群は圧縮機5と、この圧縮機5に連結されたガスタービン6と、燃焼器7と、発電機8とから構成されている。もちろん復水型の蒸気タービン1の代わりに、別の蒸気タービンまたは蒸気消費器1を使用することもできる。
【0021】
煙道ガス通路9を介してガスタービン6に接続された排熱回収式蒸気発生装置2には、過熱器10と蒸発器11とエコノマイザ12とが相並んで配置されている。エコノマイザ12は入口側で給水供給管路13を介して給水タンク3に接続されている。この給水供給管路13には、給水ポンプ14が配置されている。エコノマイザ12の出口側は水管路15を介して蒸気ドラム16と連結されている。この蒸気ドラム16には、蒸発器11と過熱器10とが接続されており、この場合、蒸気ドラム16と蒸発器11との間には、循環ポンプ17が配置されている。過熱器10は新しい蒸気のための蒸気管路18を介して復水型の蒸気タービン1に接続されている。蒸気タービン1の軸には、第2の発電機19が配置されている。
【0022】
蒸気管路18には、新しい蒸気のための蒸気冷却器20が形成されており、この蒸気冷却器20は管路21を介して給水供給管路13に接続されている。給水予熱・脱気器4は抽気管路22を介して復水型の蒸気タービン1に接続されている。この抽気管路22には、制御・減圧弁23が配置されている。復水型の蒸気タービン1は排気管路24を介して復水器25に接続されている。給水予熱・脱気気4は水管路26を介して復水器25に接続されており、この水管路26には復水ポンプ27が配置されている。
【0023】
増大された熱交換表面を備えるように形成されたエコノマイザ12からは、加熱水管路28が分岐しており、この加熱水管路28は給水タンク3に開口している。加熱水管路28には、予熱器29が形成されている。この予熱器29は、外部熱消費器30に通じた加熱水管路31と協働する。外部熱消費器30としては、たとえば遠隔暖房網が加熱水管路31に接続されている。加熱水管路31には、新しい蒸気のための蒸気管路18または復水型の蒸気タービン1から給水される別の予熱器を配置することもできる(図示しない)。予熱器29の上流側では加熱水管路28に制御弁32が配置されており、予熱器29の下流側では温度測定個所33が配置されている。制御弁32と温度測定個所33とは、評価・制御ユニット(図示しない)を介して互いに接続されている。加熱水管路28はさらに、予熱器29と給水タンク3との間に配置された減圧弁34を有している。
【0024】
上記複合プラントの運転時では、圧縮機5が周辺空気35を吸い込んで、この周辺空気35を圧縮し、引き続き燃焼器7に導入する。燃焼器7では、燃料36が供給され、この燃料36は圧縮された周辺空気35と混合され、これによって形成された燃料・空気混合物が燃焼させられる。燃焼時に生じた煙道ガス37は、ガスタービン6に導入されて、ガスタービン6中で膨張させられる。それと同時に、ガスタービン6と共に1つの軸に配置された圧縮機5と発電機8とが駆動され、発電機8は発電を行う。
【0025】
膨張させられた、まだ熱い煙道ガス37は排熱回収式蒸気発生装置2に導入されて、この場所で復水型の蒸気タービン1のための蒸気を発生させるために利用される。このためには、煙道ガス37から熱交換によって、つまり向流で排熱回収式蒸気発生装置2を通って案内される、給水タンク3からの水との熱交換によって、熱エネルギが取り出される。その後に、煙道ガス37は煙道38を介して環境に放出される。発生した、過熱された蒸気は、新しい蒸気のための蒸気管路18を介して復水型の蒸気タービン1に供給され、この場合、蒸気温度は蒸気冷却器20における水の噴射によって制御される。この熱い蒸気は復水型の蒸気タービン1で膨張させられるので、この蒸気タービン1に結合された発電機19は発電の目的で駆動される。
【0026】
排気管路24を介して復水型の蒸気タービン1から流出した蒸気は、復水器25において沈殿させられる。生じた復水はこの復水器25から、水管路26に配置された復水ポンプ27によって給水タンク3にまで搬送される。復水型の蒸気タービン1の抽気管路22を介して、熱い蒸気が給水予熱・脱気器4にまで、つまり同じく給水タンク3にまで案内される。抽気蒸気は給水タンク3を加熱するために役立つ。この給水タンク3に中間貯えされた給水は、給水ポンプ14によって常時、排熱回収式蒸気発生装置2へ圧送される。
【0027】
この給水はまずエコノマイザ12に流入し、この場所で給水は予熱されて、引き続き蒸気ドラム16にまで案内される。次いで、この給水は循環ポンプ17によって蒸発器11に導入され、この場所で蒸発させられる。発生した蒸気はもう一度、蒸気ドラム16を通って案内されて、気相と液相との分離後に過熱器10に導入される。この過熱器10を介して蒸気は過熱され、引き続き新しい蒸気のための蒸気管路18を介して復水型の蒸気タービン1に供給される。これによって、循環路は閉じられている。
【0028】
ここまで説明してきた方法は、専ら発電のために使用される複合プラントに関するものである。しかしこの場合、付加的に外部熱消費器30に排熱回収式蒸気発生装置2からプロセス蒸気もしくはプロセス熱を供給することができる。このためには、排熱回収式蒸気発生装置2に、蒸気発生のために必要となる給水通流量を上回る水量が導入される。したがって、まず最大加熱水量分だけ増大させられた給水量が給水タンク3から排熱回収式蒸気発生装置2に圧送される。この排熱回収式蒸気発生装置2に設けられたエコノマイザ12は、相応して増大させられた熱交換表面を備えている。エコノマイザ12における給水の加熱後に、付加的な量が加熱水として水・蒸気循環路から加熱水管路18に分岐される。
【0029】
このためには、温度測定個所33において、つまり予熱器29の下流側において、常に加熱水の温度が検出される。温度測定個所33に接続された評価・制御ユニットは、外部熱消費器30の需要変化時に温度差を求める。この温度差は制御弁32を対応して調節するためのベースとして役立つ。こうして、外部熱消費器30によって必要とされる加熱水量が正確にエコノマイザ12から分岐される。この加熱水は引き続き予熱器29に通され、この場合、熱エネルギの大部分は、加熱水管路31を通って流れる、外部熱消費器30の熱伝達媒体に伝達される。加熱水に残った残留熱は、加熱水管路28を介して導出され、この残留熱は給水タンク3を加熱するために役立つ。
【0030】
温度測定により、外部熱消費器30の最大需要量よりも低い需要量が得られた場合には、制御弁32が対応して閉じられ、こうして減じられた加熱水量が加熱水管路28を介して分岐される。付加的な給水の、外部熱消費器30によって必要とされない量、つまり余分な量は、排熱回収式蒸気発生装置2において蒸気発生のために利用される。
【0031】
図2に示した第2実施例はほぼ第1実施例に一致しているが、しかし第2実施例では水管路15から管路39が分岐されており、この管路39は給水タンク3に開口していて、しかも制御・減圧弁40を有している。
【0032】
この場合、評価・制御ユニットにより、外部熱消費器30の最大需要量よりも低い需要量が検出されると、付加的な給水の残量は加熱水の分岐後に引き続き加熱され、引き続き同じく水・蒸気循環路から分岐される。しかしその後に、この残量は2つの部分に分割される。一方の部分は本来の給水と一緒に蒸気発生のために使用されるが、他方の部分は管路39を介して給水タンク3に再循環させられる。これによって、外部熱消費器30の熱需要量の低下時に、この外部熱消費器30のためには使用されない付加的な水量は蒸気発生の目的の他に、給水タンク3における給水の予熱のためにも利用される。こうして、給水タンク3の加熱のために抽気管路22を介して導出される蒸気量を減少させることができるので、復水型の蒸気タービン1の出力、ひいては発電機19の発電力も向上する。
【0033】
図3に示した第3実施例では、加熱水管路28に、予熱器29をバイパスするバイパス管路41が配置されており、しかもこのバイパス管路41には制御弁42が配置されている。この制御弁42は前記評価・制御ユニットに接続されていて、外部熱消費器30の熱需要に応じて適度に開閉される。これによって、外部熱消費器30のためには必要とならないが、しかし既に水・蒸気循環路から分岐されてしまった加熱水量は、直接に給水タンク3に供給される。エコノマイザ12から導出された水管路15から分岐して給水タンク3に開口する管路39は、この実施例では不要となる。
【0034】
図4に示した第4実施例では、エコノマイザ12が加熱水管路28の分岐部の下流側で、付加的な水管路43を介して、排熱回収式蒸気発生装置2の外部に配置された高圧給水ポンプ44に接続されている。この高圧給水ポンプ44は、外部熱消費器30のために必要となる加熱水の分岐部の下流側で、予熱された給水をエコノマイザ12から吸い込み、この給水をさらに下流側で、排熱蒸気発生2の内部に配置された高圧エコノマイザ45に再び圧送する。さらに、排熱回収式蒸気発生装置2の給水供給管路13に配置された給水ポンプ14は、低圧給水ポンプとして形成されている。
【0035】
この実施例では、エコノマイザ12と、これに続く加熱水管路28とが、単に低圧給水ポンプ14によって供給される低圧水でしか負荷されない。専ら蒸気タービン1のための蒸気発生のために使用される給水量だけが、高圧給水ポンプ44と高圧エコノマイザ45とを通って案内される。こうして、全水量の一部だけを高圧で負荷すれば済むようになる。したがって、両給水ポンプ14,44を駆動するために必要となる補助エネルギは最適に使用可能となる。さらに、給水タンク3にまで通じた加熱水管路28における圧力減少損失も回避される。
【0036】
図5に示した第5実施例では、ガスターボ群と復水型の蒸気タービン1との間に、単管ボイラとして形成された排熱回収式蒸気発生装置46が配置されている。このような構成は著しく安価となる。なぜならば、このような構成は、蒸気ドラム16や循環ポンプ19や、これらを接続する管路や、対応する制御エレメントを有しなくても十分となるからである。この実施例はその他の点では図3に示した第3実施例と同様に形成されている。外部熱消費器30の熱需要が低い場合には、付加的な給水の余分な量は排熱回収式蒸気発生装置46に残り、この場所で直接に蒸気タービン1のための蒸気発生のために利用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例を示す、ガスタービン・蒸気タービン複合プラントの回路図である。
【図2】第2実施例による排熱回収式蒸気発生装置の範囲の回路図である。
【図3】第3実施例による排熱回収式蒸気発生装置の範囲の回路図である。
【図4】第4実施例による排熱回収式蒸気発生装置の範囲の回路図である。
【図5】第5実施例による排熱回収式蒸気発生装置の範囲の回路図である。
【符号の説明】
1 蒸気消費器もしくは蒸気タービン、 2 排熱回収式蒸気発生装置、 3給水タンク、 4 給水予熱・脱気器、 5 圧縮機、 6 ガスタービン、7 燃焼器、 8 発電機、 9 煙道ガス通路、 10 過熱器、 11 蒸発器、 12 エコノマイザ、 13 給水供給管路、 14 給水ポンプ、15 水管路、 16 蒸気ドラム、 17 循環ポンプ、 18 蒸気管路、 19 発電機、 20 蒸気冷却器、 21 管路、 22 抽気管路、 23 制御・減圧弁、 24 排気管路、 25 復水器、 26 水管路、 27 復水ポンプ、 28 加熱水管路、 29 予熱器、 30 外部熱消費器、 31 加熱水管路、 32 制御弁、 33 温度測定個所、 34 減圧弁、 35 周辺空気、 36 燃料、 37 煙道ガス、 38 煙道、 39 管路、 40 制御・減圧弁、 41 バイパス管路、 42 制御弁、43 水管路、 44 高圧給水ポンプ、 45 高圧エコノマイザ、 46排熱回収式蒸気発生装置

Claims (6)

  1. 後置された排熱回収式蒸気発生装置(2)および蒸気消費器(1)に組み合わされた、熱・動力結合のためのガスターボ群であって、該ガスターボ群が、少なくとも1つの圧縮機(5)とガスタービン(6)と燃焼器(7)と発電機(8)とから成っており、前記排熱回収式蒸気発生装置(2)が、給水予熱・脱気器(4)を含めた給水タンク(3)に接続されている形式のガスターボ群を運転するための方法であって、この場合、
    a)水・蒸気循環路のための給水も、外部熱消費器(30)のための付加的な加熱水をも、前記排熱回収式蒸気発生装置(2)の下側の温度範囲で該排熱回収式蒸気発生装置(2)に導入し、
    b)加熱水を加熱後に外部利用にも、内部利用にも供給する
    形式のものにおいて、
    c)まず、外部利用のために必要となる最大加熱水量分だけ増大させられた給水量を排熱回収式蒸気発生装置(2)に導入し、
    d)その後に、外部利用のための目下の加熱水需要を検出し、
    e)加熱水需要が大きい場合ないし加熱水需要が最大の場合には、付加的な給水量を加熱後に加熱水として水・蒸気循環路から分岐させ、加熱水需要が小さい場合または加熱水需要が存在しない場合には付加的な給水量を水・蒸気循環路内に留めて、付加的な蒸気発生のために使用し、
    f)分岐された加熱水を外部利用に供給し、該加熱水の残留熱を給水タンク(3)の加熱のために使用する
    ことを特徴とする、排熱回収式蒸気発生装置および蒸気消費器に組み合わされたガスターボ群を運転するための方法。
  2. 分岐された加熱水をまず、外部熱消費器(30)の熱伝達媒体との熱交換にもたらし、引き続き給水タンク(3)に案内する、請求項1記載の方法。
  3. 外部熱消費器(30)の熱需要の検出を、加熱水と、外部熱消費器(30)の熱伝達媒体との熱交換後に、加熱水の連続的な温度測定によって行い、このときに検出された、先行する測定に対する温度差を、水・蒸気循環路から分岐させるべき加熱水量の対応する制御のためのベースとして使用する、請求項2記載の方法。
  4. まず、外部熱消費器(30)の目下の熱需要に対応する加熱水量を水・蒸気循環路から分岐させ、付加的な給水の残量をさらに加熱し、引き続き同じく水・蒸気循環路から分岐させて、2つの部分に分割し、一方の部分を蒸気発生のために使用し、他方の部分を給水タンク(3)に再循環させる、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
  5. 外部熱消費器(30)のためには必要とならないが、しかし既に水・蒸気循環路から分岐されてしまった加熱水量を、熱交換前にもう一度分岐させ、直接に給水タンク(3)に供給する、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
  6. 給水をまず小さな圧力で水・蒸気循環路に導入し、加熱された給水を加熱水の分岐後に同じく排熱回収式蒸気発生装置(2)から導出し、引き続き高い圧力で再びポンプによって排熱回収式蒸気発生装置(2)に導入して、蒸発前にさらに加熱する、請求項5記載の方法。
JP32721196A 1995-12-07 1996-12-06 排熱回収式蒸気発生装置および蒸気消費器に組み合わされたガスターボ群を運転するための方法 Expired - Lifetime JP3883627B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19545668A DE19545668A1 (de) 1995-12-07 1995-12-07 Verfahren zum Betrieb einer mit einem Abhitzedampferzeuger und einem Dampfverbraucher kombinierten Gasturbogruppe
DE19545668.8 1995-12-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09177508A JPH09177508A (ja) 1997-07-08
JP3883627B2 true JP3883627B2 (ja) 2007-02-21

Family

ID=7779450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32721196A Expired - Lifetime JP3883627B2 (ja) 1995-12-07 1996-12-06 排熱回収式蒸気発生装置および蒸気消費器に組み合わされたガスターボ群を運転するための方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5799481A (ja)
EP (1) EP0778397B1 (ja)
JP (1) JP3883627B2 (ja)
DE (2) DE19545668A1 (ja)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19720881A1 (de) * 1997-05-17 1998-11-19 Asea Brown Boveri Kombikraftwerk mit Kraftwärmekopplung
DE19829088C2 (de) * 1998-06-30 2002-12-05 Man Turbomasch Ag Ghh Borsig Stromerzeugung in einem Verbundkraftwerk mit einer Gas- und einer Dampfturbine
DE19944920B4 (de) * 1999-09-20 2013-11-21 Alstom Technology Ltd. Kombikraftwerk mit Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Wasser in den Frischdampf
AU2003234207A1 (en) * 2002-04-24 2003-11-10 Randal C. Liprie Cogeneration wasteheat evaporation system and method for wastewater treatment utilizing wasteheat recovery
GB0218740D0 (en) * 2002-08-12 2002-09-18 Bg Intellectual Pty Ltd A wall mounted domestic combined heat and power appliance
US8631657B2 (en) * 2003-01-22 2014-01-21 Vast Power Portfolio, Llc Thermodynamic cycles with thermal diluent
US9254729B2 (en) * 2003-01-22 2016-02-09 Vast Power Portfolio, Llc Partial load combustion cycles
EP1587613A2 (en) * 2003-01-22 2005-10-26 Vast Power Systems, Inc. Reactor
US7284709B2 (en) * 2003-11-07 2007-10-23 Climate Energy, Llc System and method for hydronic space heating with electrical power generation
US20050184167A1 (en) * 2004-02-24 2005-08-25 Stanley Bach Heating, ventilating, and air-conditioning system utilizing a pressurized liquid and a fluid-turbine generator
JP2006009713A (ja) * 2004-06-28 2006-01-12 Hitachi Ltd コージェネレーションシステム及びエネルギー供給システム
KR100600752B1 (ko) * 2004-08-17 2006-07-14 엘지전자 주식회사 열병합 발전 시스템
KR100579576B1 (ko) * 2004-08-17 2006-05-15 엘지전자 주식회사 열병합 발전 시스템
CA2679811C (en) * 2007-03-22 2013-02-12 Nooter/Eriksen, Inc. High efficiency feedwater heater
CN100540996C (zh) * 2007-11-16 2009-09-16 冼泰来 蒸气回收仓
US8205451B2 (en) * 2008-08-05 2012-06-26 General Electric Company System and assemblies for pre-heating fuel in a combined cycle power plant
US8186142B2 (en) * 2008-08-05 2012-05-29 General Electric Company Systems and method for controlling stack temperature
US20100031933A1 (en) * 2008-08-05 2010-02-11 Prakash Narayan System and assemblies for hot water extraction to pre-heat fuel in a combined cycle power plant
US9435534B2 (en) * 2009-08-31 2016-09-06 Holistic Engineering Inc Energy-recovery system for a production plant
AP3418A (en) * 2010-02-09 2015-09-30 Zibo Natergy Chemical Industry Co Ltd Temperature differential enginge device
DE102012218542B4 (de) * 2012-10-11 2016-07-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum flexiblen Betrieb einer Kraftwerksanlage
CN103216281B (zh) * 2013-04-19 2014-12-10 国家电网公司 一种热电联产机组及其运行效率的评价方法
CN104517238B (zh) * 2013-09-28 2017-08-25 河北大唐国际丰润热电有限责任公司 热电联产机组智能能耗分析系统
US10914200B2 (en) * 2013-10-31 2021-02-09 General Electric Technology Gmbh Combined cycle power plant with improved efficiency
JP6044529B2 (ja) * 2013-12-05 2016-12-14 トヨタ自動車株式会社 廃熱回収装置
EP2933556A1 (de) * 2014-04-14 2015-10-21 Siemens Aktiengesellschaft Kondensatvorwärmung
CN104534539A (zh) * 2015-01-08 2015-04-22 清华大学 一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置及供热方法
EP3258076A1 (en) * 2016-06-13 2017-12-20 Dana Limited Waste heat recovery system
CN109578967B (zh) * 2019-01-24 2024-01-16 浙江杭振锅炉有限公司 一种燃气冷凝式蒸汽锅炉
CN110631400B (zh) * 2019-10-22 2020-12-01 大唐呼图壁能源开发有限公司热电厂 一种余热回收热电厂蓄能方法及装置
CN111441745B (zh) * 2020-05-08 2022-03-01 中国石油天然气股份有限公司 一种油田清蜡热洗设备及使用方法
US11661857B2 (en) * 2020-06-16 2023-05-30 Cyrq Energy, Inc. Electricity generating systems with thermal energy storage coupled superheaters

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1065666B (de) * 1951-09-28 1959-09-17 Power Jets (Research &. Development) Limited London Kombinierte Gasturbmen-Dampferzeugungsanlage zur Lieferung sowohl von Wärmeenergie als auch mechanischer Leistung
DE2512774C2 (de) * 1975-03-22 1982-09-02 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Kombinierte Gas-Dampfturbinenanlage
DE3225140A1 (de) * 1982-07-06 1984-01-12 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Verfahren zum betreiben eines mit einer wirbelschichtfeuerung ausgeruesteten dampfkraftwerkes, insbesondere heizkraftwerkes
HU202958B (en) * 1984-01-11 1991-04-29 Energiagazdalkodasi Intezet Method for combined electric power and heat producing at power plants operating with boilers of heat utilization
DE3524882C1 (de) * 1985-07-12 1986-09-11 Joachim 4600 Dortmund Schwieger Verfahren zum Betreiben einer Heizkraftwerksanlage zur Fernwärme- und Stromerzeugung
FI75401C (fi) * 1986-11-07 1988-06-09 Ahlstroem Oy Foerfarande foer tillvaratagande av vaerme i samband med en gasturbinprocess.
JPS6445908A (en) * 1987-08-12 1989-02-20 Hitachi Ltd Heat and electricity feeding system
JPH01273936A (ja) * 1988-04-25 1989-11-01 Hitachi Ltd 熱電併給プラントの温水利用冷暖房設備
DE3841224A1 (de) * 1988-12-07 1990-06-13 Siemens Ag Kombiniertes gasturbinen-dampfturbinen-kraftwerk

Also Published As

Publication number Publication date
EP0778397B1 (de) 2003-02-05
EP0778397A2 (de) 1997-06-11
US5799481A (en) 1998-09-01
EP0778397A3 (de) 1998-02-04
JPH09177508A (ja) 1997-07-08
DE19545668A1 (de) 1997-06-12
DE59610114D1 (de) 2003-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3883627B2 (ja) 排熱回収式蒸気発生装置および蒸気消費器に組み合わされたガスターボ群を運転するための方法
KR920009576B1 (ko) 내연 기관의 폐열 회수장치
US6269626B1 (en) Regenerative fuel heating system
US4391101A (en) Attemperator-deaerator condenser
JP2849140B2 (ja) 廃熱蒸気発生方法と設備
RU2126491C1 (ru) Устройство для охлаждения средства охлаждения газовой турбины газо- паротурбинной установки
CN1325770C (zh) 组合式燃气和蒸汽轮机设备中用于预热燃料的装置和方法
JP4191894B2 (ja) ガス・蒸気複合タービン設備の運転方法とこの方法を実施するためのガス・蒸気複合タービン設備
JPH11503211A (ja) 廃熱ボイラの運転方法とこの方法で運転される廃熱ボイラ
JPH094417A (ja) 複合サイクル・システム
CN102828830A (zh) 用于改进组合循环发电设备的效率的系统和方法
CZ20003811A3 (cs) Způsob přihřívání chladicí páry plynové turbíny a vysokotlaké páry na výstupu turbíny v systému na výrobu energie s kombinovaným okruhem a zařízení k provádění tohoto způsobu
US6250258B1 (en) Method for starting up a once-through heat recovery steam generator and apparatus for carrying out the method
RU2062332C1 (ru) Комбинированная газопаротурбинная устанвока
US6889506B2 (en) Gas and steam turbine installation
US20100031660A1 (en) System and assemblies for pre-heating fuel in a combined cycle power plant
US6301873B2 (en) Gas turbine and steam turbine installation
US9677429B2 (en) Steam power plant with high-temperature heat reservoir
JP3679094B2 (ja) ガス・蒸気複合タービン設備の運転方法とその設備
US6405520B1 (en) Gas and steam turbine plant and method for cooling a coolant of a gas turbine of such a plant
RU2160368C2 (ru) Способ и устройство для охлаждения частичной турбины низкого давления
RU2153080C2 (ru) Способ эксплуатации газо- и паротурбинной установки, а также установка, работающая по этому способу
JP4287981B2 (ja) 複合サイクルプラント
CN109312635A (zh) 冷凝物再循环
CN102933801A (zh) 用于快速连接蒸汽发生器的方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061027

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101124

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101124

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111124

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111124

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121124

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121124

Year of fee payment: 6

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: 20121124

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131124

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131124

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term