JPH02283803A - 複合サイクル発電プラントの運転方法および複合サイクル発電プラント - Google Patents

複合サイクル発電プラントの運転方法および複合サイクル発電プラント

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JPH02283803A JP2077162A JP7716290A JPH02283803A JP H02283803 A JPH02283803 A JP H02283803A JP 2077162 A JP2077162 A JP 2077162A JP 7716290 A JP7716290 A JP 7716290A JP H02283803 A JPH02283803 A JP H02283803A
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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】 この発明は、−a的に覆片サイクル発電プラントに関す
るものである。さらに詳しく君うと、こめ発明は、筏な
サイクル発電プラントの燃焼タービンに供給された燃料
を予熱することにより同発電プラントの効率を改善する
ための方法と装置とに関するものである。
碩象伎術の説明 複合サイクル発電ブラントは周知である。特に、複合サ
イクル発電プラントは、一方の発電機を駆動させる燃焼
タービン、燃焼タービンから排気ガスを受け入れる熱回
収蒸気発生器(以降、+1 RS Gと瞥称する。)お
よび過熱蒸気により即動され他方の発電機を駆動させる
蒸気タービンを備えている。
また、特に)IRsGは、過熱器、蒸発器およびエコノ
マイザ−の三つの熱交換器からなっている。燃焼タービ
ンからの排気ガスは、最初に過熱器を越えて流れ、その
後に蒸発器を越えて流れ、最陵にエコノマイザ−を越え
て流れる。蒸気タービンからの復水はエコノマイザ−の
入口部に給水として供給される。給水は排気ガスにより
加熱され、また加熱された給水は飽和蒸気を発生させる
蒸発器に供給される。その後、飽和蒸気は過熱蒸気を発
生させる過熱器に供給される。その過熱蒸気は蒸気ター
ビンに供給される。しt:がって、蒸気タービンは、F
IFtSGの入口部と出口部、例えばエコノマイザ−の
入口部と過熱器の出口部とを連結する閏ルーズの間に置
かれる。
II RS Gで排気ガスから回収される熱は、排気ガ
スの温度と蒸気蒸発温度(叩ち蒸発器のピンチ(pin
elll)温度)との温度差により限定される。エコノ
マイザ−はプラントの効率を改善する手助けになってい
るが、エコノマイザ−により回収できる付加的な熱は蒸
発器での蒸気発生に釣り合うのに必要な給水の流量によ
り限定される。
この発明は、排気ガスの温度により付加的な熱の回収を
可能にしてプラントの効率が改善されるという発明者の
認識を利用;−ている。
ル朋p11 この発明は、簡単にいえば、エコノマイザ−に流通する
給水を、蒸発器での蒸気発生量(単位時間当たり)に釣
り陛うたぬに必要とされる給水量よりも過剰に増大する
ことにより、排気ガス中の役立つ熱を回収するものであ
る。この過剰の給水は、蒸発器温度に近い温度(即ち、
エコノマイザ−とほぼ等しい温度)で)IRsGから収
り出され、燃焼タービンに供給される燃料を予熱するた
めに用いられる。燃料を予熱することにより、燃焼ター
ビンの燃料消費量は減少されるので、プラントの効率は
、0.5−1.0%改善される。
この発明によれば、複斤サイクル発電プラントの運転方
法は、排気ガスを燃焼タービンから)IRS(:に流通
する工程と、加熱された給水を供給するために給水をエ
コノマイザ−に流通する工程とを含んでいる。加熱給水
は、飽和蒸気を発生させるために蒸発器に流通されるが
、エコノマイザ−を通る給水の流量は蒸発器で蒸気の発
生量に釣りかうために必要とされる流量よりも多い。エ
コノマイザ−からの過剰の加熱給水は、燃焼タービンに
供給される燃料を予熱するために熱交換3′:iに流通
される。エコノマイザ−の寸法は、エコノマイザ−を通
過する給水の流1の増大により、もしそのままの寸法で
あるならばエコノマイザ−から供給される加熱給水の温
度が降下するところであるが、実質的に降下しないよう
になっている。エコノマイザ−を通る流量が25%増大
する場合、エコノマイザーの熱伝達表面積を(この発明
を実施しない場合に必要と、される熱伝達表1FH1t
よりも〉約2026増大することにより、燃料を150
°C(300’F)に加熱しなから流量を増大する以前
に経@1.たのと同じ値に、蒸気発生−晩を維持するこ
とが見いだされた。
この予熱の結果、プラントの効率は0.51.0%増大
する。
IfL3ゐ遅大」1」@−説−明 同−符号は同一の部材を示す図面を参照すると、第1図
には燃焼タービン10、熱回収蒸気発生器(11RSG
)24および蒸気タービン40からなる複きサイクル発
電プラントが示されている。図に示すように、燃jfl
タービン10は、空気入口部16を有し、まt:発電機
18を駆動させるように連結された圧縮機部12を11
1えている。圧ta@12はロータ20によりタービン
部14に連結されている。燃焼器部22は、圧縮機部1
2からの圧縮ガスを加熱し、またその圧縮ガスを周知の
方法によりタービン部14に供給する。n:号60で示
されているように、燃料は燃焼器部22の入口部に供給
される。
)IRSG24は、符号32に示されているように、燃
焼タービン10からの熱い排気ガスを受け入れる。この
HRSG24は、それぞれ入口部と出口部とを有する過
熱″a30、蒸発器28およびエコノマイザ−26の三
−〕の熱交換器を備えている。周知力ように、排気ガス
は最初に過熱器30を越えて流れ、その後蒸発器28、
そして最後にエコノマイザ−26を越えて流れる。さら
に、熱交換器を増設してもよいし、この発明は三つの熱
交換器だけを有する1(RS(:の使用に範囲が限定さ
れない。HRSG24の回りの閉ループは、図に示すよ
うに、過熱器30の出口部、蒸気タービン40.復水器
42、復水ポンプ44、給水配管48、脱気器56、ボ
イラー供給ポンプ54およびエコノマイザ−26への入
口部を接続する複数の配管部分により画成されている。
周知のように、給水52がエコノマイザ−26を流通す
ることにより、エコノマイザ−26の出口部では加熱さ
れ、加圧された給水38となる。この加熱・加圧給水3
8は蒸気ドラム34に供給される。この蒸気ドラム34
は周知の方法で飽和蒸気を発生するための蒸発器28に
連結されている。1.<ルブ64は、蒸気ドラl、34
内に水に対する蒸気の正確な比率を維持するように′A
整される。
飽和蒸気36は過熱器30に供給される。過熱蒸気50
は、その後発?1J146を駆動させる蒸気タービン4
0に導かれる。もし必要であるならば、符号62に示す
ように、補給水が加えられる。
これまでに述べられた設備は周知の技術である。
通常、従来の技術では、エコノマイザ−26の寸法(即
ち、排気ガスにさらされる表面積)および給水52の流
1は蒸発器28での所望の飽和蒸気発生且に釣りきうよ
うに選択される。しかしなから、この発明によると、エ
コノマイ+r−26の寸法(即ち、排気ガスにさらされ
る表面積)およびそのエコノマイザ−26を通過する給
水の流?は次のような態様で共に増大する。即ち、(1
)エコノマイザ−26を通過する給水の流量は、蒸発器
28での蒸気発生量に釣り芹うために必要とされる量よ
りも多い。
また(2)加熱 加圧給水38の温度は、もしそのよう
にしないならばエコノマイザ−26によって得られる温
度を実質的に下回ることはない。エコノマイザ−を通る
流星が25%増大する場合、エコノマイザ−の熱伝達表
面績を約2026あるいはllR5G24の全体の表面
積を約526(この発明を実施しない場合に必要とされ
る表面積よりも)増大することにより、燃料を150℃
(300’F)に加熱しなから?、量を増大する以萌に
経験したものと同j二Cαに蒸気発生量をt護持するこ
とが見いだされた。この予熱の結果、プラントの効率は
0.5−1.0%増大する。
この発明の実施により新たに必要とされる器材には符号
100.102JO4が記されている。図に示すように
、配管102は、エコノマイザ−26および蒸発ドラム
34の出口接合部と熱交1a5s100の入口部とを連
結している。配管104は、熱交換器100の出口部と
エコノマイザ−26の入口部に連結されたループとを連
結している。符号58で示されているように、燃料は熱
交換器100の入口部に流入し、その後符号60で示さ
れているように燃焼器部22の燃料入口部に流入する。
エコノマイザ−26を通過する給水の流量が増大したこ
とかち生じる過剰量の加熱・加圧給水38は、蒸気ドラ
ム34の入口部で、即ち蒸発器28から分流され、熱交
換3100を通って流れ、その後エコノマイザ−26の
入口部に戻る。
図に示すように、熱交換器100からの加熱給水は、配
管104を介して加熱給水がエコノマイザー26の入口
部を通る前に脱気器56を通る。、:iな、蒸気タービ
ンからの腹水は、脱気器56を通り、・−の後エコノマ
イザ−26の入口部を通る7過刹の加熱・加圧給水38
は、蒸発器温度に近い温度、即ちエコノマイザ−とほぼ
等しい温度で分流される。燃焼り−ビン10用の燃料5
8は熱交換器100によって予熱される。
燃料58の加熱は、蒸発器のうしろく排気ガスの流れ方
向に対して)に位置決めされた熱源(エコノマイザ−)
から得られた加熱水を使用して行われており、さらに蒸
発器28に給送される加熱・加圧給水38の温度は実質
的に下がっていないので、燃料58を予熱するために用
いられる熱の回収により、蒸気タービン40における使
用に対してもし少なければ(スに立たないであろう過熱
蒸気量が減少するようなことはない、したがって、燃料
58は、もし回収していなかったならば、拶失し、ある
いは使用に対して役に立たないエネルギーを用いて加熱
されている。この発明を実施することにより、0゜5%
から1%まで設備の総効甲が増大することが判−)な。
エコノマイザ−26の寸法および給水の流量は周知の設
計方程式1表等を用いて選定しうる。熱交換器100と
して従来の多管式熱交換器を用いてよい。熱交換器10
0から排出される冷却された水はエコノマイザ−26の
入口部に直接戻してもよいし、他の加熱目的に用いても
よい。図示された実施例の場きには、熱交換器100か
への冷却された水は脱気用として用いられ、蒸気タービ
ン40からの腹水と混合される。
この発明は、その精神あるいは本質的な特性から離れる
ことなしに他の特別な形態で実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明の好適な実施例による複合サイクルQ電プ
ラントの工程図である。 図において、10は燃焼タービン、24は熱回収蒸気発
生器、26はエコノマイザ−128は蒸発3″:i、3
0は過熱器、32は排気ガス、38は加熱・加圧給水(
加熱給水)、40は蒸気タービン、52は給水、58は
燃料、100は熱交換器、102および104は配管で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)(a)燃焼タービンからの排気ガスを熱回収蒸気発
    生器に流し、 (b)ある流量で前記熱回収蒸気発生器のエコノマイザ
    ーに給水を流通し、そして加熱給水を供給し、 (c)加熱給水を前記熱回収蒸気発生器の蒸発器に流通
    させて、ある発生量で飽和蒸気を発生させ、また前記エ
    コノマイザーを流れる前記給水の前記流量は、前記蒸発
    器で蒸気の前記発生量を維持するために必要とされる量
    よりも多く、 (d)前記燃焼タービン用の燃料を熱交換器に流通し、 (e)前記エコノマイザーにより供給された加熱給水の
    一部を前記熱交換器に通してから、前記エコノマイザー
    の入口部に流すことにより、前記熱交換器を流通する前
    記燃料を加熱する、 各工程からなっている複合サイクル発電プラントの運転
    方法。 2)燃料入口部を有する燃焼タービンと、前記燃焼ター
    ビンからの排気ガスを受け入れるためのガス入口部を有
    する熱回収蒸気発生器とを備え、前記熱回収蒸気発生器
    は、前記排気ガスにさらされた少なくともエコノマイザ
    ーと蒸発器とを有しており、前記エコノマイザーは給水
    を受け入れるための入口部と加熱給水を供給するための
    出口部とを有し、前記蒸発器は前記エコノマイザーから
    の前記加熱給水を受け入れるための入口部と飽和蒸気を
    供給するための出口部とを有する、複合サイクル発電プ
    ラントにおいて、 (a)供給源から燃料を受け入れるための入口部と前記
    燃焼タービンの前記燃料入口部に加熱された燃料を供給
    するための出口部とを有する熱交換器と、 (b)前記エコノマイザーの前記出口部から前記熱交換
    器を通って前記エコノマイザーの前記入口部に前記加熱
    給水の一部分を流すための配管と、を備えていることを
    特徴とする複合サイクル発電プラント。
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