JPH01187305A - 揚水発電系統を備えたコンバインドサイクル発電設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンバインドサイクル発電設備に係り、特に、
負荷変動の対応を要求されるコジェネレーション発電に
好適な発電設備に関する。

〔従来の技術〕

コジェネレーション発電とは熱電併給発電とも呼ばれタ
ービンの動力によって発電を行なうと同時に、その排熱
を回収して温水、蒸気による熱供給を行なうシステムで
ある。熱の回収率が高いのでプラント効率がよく、経済
性が高いため、今後、設備数の増加がみこまれている。

第２図は電力供給量、すなわち、発電出力を横軸に熱井
給量を縦軸にとり、コジェネレーションプラントが対応
できる範囲を示した一例である。

一般に電力消費量は昼夜、または、季節によって大きく
異なるため電力のピーク領域が発生する。

このピーク領域にも対応できるよう発電出力を考慮した
プラントにすると熱の供給能力が過大なものとなり、プ
ラントの経済性が低下するという問題があった。

そこで、コジェネレーションプラントで対応できない電
力ピーク域１６に対しては電力会社よりの買電で対応す
るというのがこれまでの考え方であった。

しかし、このようなピーク時のみ買電に依存するプラン
トが増加すると電力会社の電力系統へのピーク時負荷が
増大するという問題が生じてくる。

このような開運を生じさせないためにも、電力ピーク負
荷に自らのシステム内で対応できるコジェネレーション
発電システムが必要とされる。その−例として、特開昭
５８−２３２０７号公報のように夜間の低負荷時に発生
する蒸気を蓄熱し、ピーク時に使用するというシステム
が考えられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

コジェネレーション発電システムは熱電併給システムの
ため、プラントの熱効率が高く経済性に優れているが、
昼、夜による電力需要の変動が大きい場合は、経済性を
考慮した電力供給量を計画すると、電力供給量を超えた
電力需要ピーク域が生じる。このピーク域を電力会社の
買電で補うのがプラントの経済性としては優れており今
後このシステムが採用される場合が増加すると考えられ
る。

しかし、このように、ピーク電力を買電に依存するシス
テムが増加すると電力会社のピーク時負荷が増大するこ
とになり、新たな問題となる。

本発明の目的は、電力ピーク時をもつコジェネレーショ
ン発電システムにおいて、そのピーク時電力を買電に依
存せずに自らのシステム内で補えるようなコジェネレー
ション発電システムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、システムから発生するエネルギの一部を蓄
めておき、そのエネルギを電力ピーク時に電力に変換し
て使用することによって達成される。

〔作用〕

ガスタービンを主機として用いているプラントではガス
タービンの排ガスから熱エネルギを回収して蒸気タービ
ンを駆動し、それに結合されている発電機によって電力
を発生させてプラント効率を高めているコンバインドサ
イクル発電というのが広く用いられている。

本発明では蒸気タービンに発電機を結合して電力を得る
のではなく、ポンプを結合して水を上方へ移送し水の位
置エネルギを高めることによってガスタービンの排熱エ
ネルギを蓄える。そして、電力需要のピーク時に上方に
蓄えられた水の位置エネルギを水車、および、それに結
合された発電機によって電気エネルギに変換し、ピーク
時の電力を補う。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。ガス
タービン１にはガスタービン用発電機２が結合されてお
り電力を発生する。ガスタービン１の排熱エネルギは排
熱回収ボイラ３により回収され蒸気を発生し、蒸気ター
ビン４を駆動する。

この蒸気タービン４には揚水用ポンプ５が結合されてお
り、下部貯水槽９の水を上部貯水槽８に揚水する。上部
貯水槽８から下部貯水槽９までは弁１２と水車６を介し
てつながっている。弁１２は、通常、閉じているが、電
力需要ピーク時に開けられ、それによって水車６が回転
し、水車６に結合されている水車用発電機１３によって
電力が発生する。この電力によってピーク電力が補われ
る。

一方、下部貯水槽９の水は復水器７の冷却用循　。

環水の役目も持っており、循環水ポンプ１０によって復
水器７に送られている。復水器７の復水は復水ポンプ１
１によって排熱回収ボイラ３に送られる。本実施例によ
れば以下の効果がある。

（１）、ｆｆｌ力需要ピーク時の電力を水車発電によっ
て補うことにより、システムの総出力を上げることなし
に電力需要ピークに対応することができる。

（２）、水車発電は上部貯水槽に水があれば、ガスター
ビンや蒸気タービンが故障した場合にも、非常用電源と
して使用できる。

（３）、水車発電の水を復水器冷却水に使用するので、
特に、外部から復水器冷却水を供給する必要がない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電力需要ピークをもつコジェネレーシ
ョンプラントにおいて、プラントの発電主機の出力を上
げることなしに、自らのシステム内で電力需要ピークに
対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図はプラント
のエネルギ供給量と需要量の関係を示す図である。 １・・・ガスタービン、２・・・発電機、３・・・排熱
回収ボイラ、４・・・蒸気タービン、５・・・揚水用ポ
ンプ、６・・・水車、７・・・復水器、８・・・上部貯
水槽、９・・・下部貯水槽、１０・・・循環水ポンプ、
１１・・・復水ポンプ、１２・・弁、１３・・・水車用
発電機。 第２図 コＩＬカイ＃珍量　（ＭＷ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガスタービン、排熱回収ボイラ、蒸気タービン、発
   電機より成るコンバインドサイクル発電設備において、 前記蒸気タービンの出力の一部を揚水発電に利用するこ
   とを特徴とする揚水発電系統を備えたコンバインドサイ
   クル発電設備。