JPH04121401A - コンバインドサイクル発電プラント - Google Patents

コンバインドサイクル発電プラント

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JPH04121401A
JPH04121401A JP2240011A JP24001190A JPH04121401A JP H04121401 A JPH04121401 A JP H04121401A JP 2240011 A JP2240011 A JP 2240011A JP 24001190 A JP24001190 A JP 24001190A JP H04121401 A JPH04121401 A JP H04121401A
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JP
Japan
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condensate
water
condenser
treatment device
water treatment
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JP2240011A
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Inventor
Nobuyoshi Mishima
信義 三島
Yoshiki Noguchi
芳樹 野口
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D11/00—Feed-water supply not provided for in other main groups
    • F22D11/006—Arrangements of feedwater cleaning with a boiler
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

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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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、コンバインドサイクル発電プラントに係り、
特に復水中の酸化鉄分、または排熱回収ボイラのドラム
中の水の酸化鉄分を除去するために好適なコンバインド
サイクル発電プラントに関する。
［従来の技術］ この種のコンバインドサイクル発電の従来技術としては
、特公昭６３−５９００６号公報に記載の技術があり、
これを第４図に示す。
この第４図に示す従来技術では、ガスタービン１に化石
燃料２と空気３を供給して燃焼させ、このときに発生し
た高温燃焼ガスを用いてガスタービン１を駆動させ、第
１段の発電を行う。次に、ガスタービン１から排出され
る高温排ガス４をボイラ５に供給し、この高温排ガス４
を用いて加熱蒸気６を発生させる。なお、加熱蒸気６を
発生させることによって温度が低下した排ガス７は、煙
突等から廃棄する。次に、前記加熱蒸気６を蒸気タービ
ン８に供給し、蒸気タービンを駆動させ、第２段の発電
を行う。ついで、蒸気タービン８から排出された排気蒸
気９を冷却器１０に送り、海水等の冷却水１１と間接的
に接触させ、排気蒸気９を冷却し、復水１２とする。こ
の復水１２を給水ポンプ１３によりボイラ５側に給水す
る。このとき、Ｈ形陽イオン交換樹脂とｏＨＨ形陽イオ
ン交換樹脂用いた復水脱塩装置１１４に復水１２を送り
、この復水脱塩装置１４により処理する。その処理復水
１５をボイラ５に供給する。
次に、第５図は他の従来技術を示す系統図である。
この第５図に示す従来技術では、燃料２１と空気２２と
により生成された高温の燃焼ガスにより駆動されるガス
タービン２０と、これに連接された発電機２３と、ドラ
ム２６を備えかつ排気ガス系統２４を通じてガスタービ
ン２０に接続された排熱回収ボイラ２５と、蒸気系統２
７を通じて排熱回収ボイラ２５に接続された蒸気タービ
ン２８と、これに連接された発電機２９と、前記蒸気タ
ービン２８に接続された復水器３０と、復水ポンプ３２
およびグランドコンデンサ３３ならびに給水調整弁３４
を有しかつ復水器３０内の復水を前記排熱回収ボイラ２
５のドラム２６に供給する復水系統３１と、復水再循環
弁３６を有しかつ復水系統３１と復水器３０とを結ぶ復
水再循環系統３５と、補助蒸気弁３８を有しかつ復水器
３０に接続された補助蒸気系統３７と、復水ブロー弁４
０を有しかつ復水系統３１に接続された復水ブロー系統
３９とを配備している。
そして、この第５図に示す従来技術では、燃料２１と空
気２２とを燃焼させることによって生成される高温の燃
焼ガスによりガスタービン２０を駆動させ、発電機２３
を回転させ、第１段の発電を行う。
前記ガス欠−ビン２０で仕事をした排熱ガスを、排熱ガ
ス系統２４を通じて排熱回収ボイラ２５に導き、ドラム
２６内の水と熱交換させ、ドラム２６内の水を加熱し、
蒸気を発生させる。前記排熱回収ボイラ２５で発生した
蒸気を、蒸気系統２７を通じて蒸気タービン２８に導き
、この蒸気タービン２８を駆動させ、発電機２９を回転
させ、第２段の発電を行う、前記蒸気タービン２８から
排出された排気蒸気を復水器３０に導き、冷却して水に
戻す。この復水器３０内の水を、復水系統３１の復水ポ
ンプ３２により取り出して昇圧し、グランドコンデンサ
３３を通過させ、給水調整弁３４を経て排熱回収ボイラ
２５のドラム２６に給水する。
ところで、プラント起動時、復水器３０の中に貯えられ
ている復水中の溶存酸素濃度が数千ｐｐｂ程度と高く、
このままでは排熱回収ボイラ２５に通水できない。そこ
で、復水器３０内の復水を復水系統３１→復水再循環系
１７Ｒ３５→復水器３０に再循環させ、復水器３０の真
空上昇と同時に、復水器３０に補助蒸気系統３７から補
助蒸気を導入し、復水の真空加熱脱気運転を行い、復水
中の溶存酸素を排熱回収ボイラ２５の所要条件までに脱
気させる。一方、復水中の酸化鉄分を除去する場合には
、復水ブロー弁４０を開け、復水ブロー系統３９を通じ
て復水をブローすることによって行う。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、前記従来技術のうちの、第４図に示す従来技
術は、復水系統に復水脱塩装置！１４を設置し、ボイラ
４に送る給水の全部を復水脱塩装置！１４に通すように
しているので、給水ポンプ（復水ポンプ）１３の全揚程
が増加し、給水ポンプ１３の消費動力が増大する問題が
あり、給水ポンプ１３から吐出される復水の全部を復水
脱塩装置１４で脱塩処理するようにしているので、処理
能力が大容量の脱塩装置を要する問題がある。
また、第５図に示す従来技術は、給水中の酸化鉄分を除
去する際、復水ブロー系統３９を通じて復水をブローす
るようにしており、例えば１０１００Ｏ級のコンバイン
ドサイクル発電プラントにおいて、１回のプラントの起
動で約５０分、約８０ホの復水ブローを行っていた。そ
の結果、復水中に補助蒸気を導入することによって、折
角溶存酸素を低減した復水を捨てることになり、補助蒸
気の導入による溶存酸素の低減効果を低下させる問題が
あり、ひいてはプラントの起動時間が増大する問題があ
った・ 本発明の第１の目的は、復水ポンプの消費電力を節減で
き、かつ水処理装置を小型化でき、プラントの起動時間
を短縮でき、しかも純水の使用量を節減し得るコンバイ
ンドサイクル発電プラントを提供することにある。
本発明の第２の目的は、複数軸列のプラントにおいて、
より一層水処理装置部分の小型化、設備費の低減を図り
得るコンバインドサイクル発電プラントを提供すること
にある。
本発明の第３の目的は、復水中の酸化鉄分を効果的に除
去でき、しかも全揚程がより一層小さい復水ポンプで足
りるコンバインドサイクル発電プラントを提供すること
にある。
［課題を解決するための手段］ 前記第１の目的は、復水系統から復水器に復水を再循環
させる復水再循環系統に水処理装置を設けたことにより
、達成される。
前記第１の目的は、排熱回収ボイラのドラムブロー水を
復水器に回収するドラムブロー水回収系統に水処理装置
を設けたことにより、達成される。
前記第２の目的は、複数軸列からなるプラントの各軸の
復水再循環系統に対して共用の水処理装置を設けたこと
により、また複数軸列からなるプラントの各軸のドラム
ブロー水回収系統に対して共用の水処理装置を設けたこ
とにより、達成される。
前記第３の目的は、前記水処理装置に電磁フィルタを用
いたことにより、さらには前記水処理装置に中空糸膜フ
ィルタを用いたことにより、達成される。
［作用コ 本発明の請求項１記載の発明では、復水ブロー系統に水
処理装置を設けている。そして、プラントの起動時に、
復水器から復水ポンプにより復水を取り出し−１その復
水を復水系統→復水再循環系統→水処理装置に送り、こ
の水処理装置で復水中の酸化鉄分を除去し、処理した復
水を復水再循環系統から復水器へ戻すようにしている。
したがって、必要差圧の小さい水処理装置で足り、その
結果復水ポンプの全揚程を大きくする必要がないので、
消費電力を節減することが可能となる。また、復水再循
環系統に設けた水処理装置により酸化鉄分を除去するよ
うにしているので、復水をブローする必要がなく、した
がって補助蒸気糸紐から復水器へ補助蒸気を導入し、復
水器中の復水を真空加温脱気することにより、折角復水
中の溶存酸素を低減した水をブローする必要がないので
、プラントの起動時間を短縮でき、純水の使用量を節減
することができる。
本発明の請求項２記載の発明では、ドラムブロー水回収
系統に水処理装置を設けている。そして、排熱回収ボイ
ラのドラムからドラム水の一部を取り出し、そのドラム
水をドラムブロー水回収系統から水処理装置に送り、こ
の水処理装置により酸化鉄分を除去し、処理した水を復
水器へ戻すようにしている。
その結果１本発明の請求項２記載に発明においても、前
記請求項１記載の発明と同じ作用で、復水ポンプの全揚
程を増大させる必要がなく、したがって復水ポンプの消
費電力を節減でき、また水処理装置を小型化でき、プラ
ントの起動時間を短縮でき、しかも純水の使用量を節減
することが可能となる。
本発明の請求項３記載の発明では、複数軸列からなるプ
ラントの各軸の復水再循環系統に対して共用の水処理装
置を設けており、請求項４記載の発明では、複数軸列か
らなるプラントの各軸のドラムブロー水回収系統に対し
て共用の水処理装置を設けているので、複数軸列のプラ
ントにおいて、より一層水処理装置部分の小型化、設備
費の低減を図ることができる。
本発明の請求項５記載の発明では、水処理装置に電磁フ
ィルタを用いており、請求項６記載の発明では、水処理
装置に中空糸膜フィルタを用いている。
これら電磁フィルタや中空糸膜フィルタは、復水中の酸
化鉄分を効果的に除去することができるし、必要差圧が
小さくて済むので、より一層小型の復水ポンプで送水す
ることが可能となる。
［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す系統図である。
この第１図に示す実施例において、前記第５図に示す従
来技術と同じ部材には同じ符号を付けて示し、これ以上
の説明を省略する。
この第１図に示す第１の実施例では、復水系統３１から
復水器３０に復水を再循環させる復水再循環系１ｆＬ３
５に、水処理装置１４１が設けられている。
前記水処理装置４１には、電磁フィルタまたは中空糸膜
フィルタのように、必要差圧の小さいものを用いている
。
そして、プラントの起動時に、復水ポンプ３２により復
水器３０から復水を取り出し、その復水をグランドコン
デンサ３３→復水系統３１→復水再循環系統３５→水処
理装置４１に送り、この水処理装置４１で酸化鉄分を除
去し、その処理水を復水再循環系統３５→復水再循環弁
３６を経て復水器３０に戻す。この復水再循環運転中に
、補助蒸気系［３７を通じて復水器３０に補助蒸気を導
入し、復水器３０中の復水を真空加温脱気し、復水中の
溶存酸素を排熱回収ボイラ２５の所要条件まで低減する
。前述のごとく、復水中の酸化鉄分を除去し、溶存酸素
濃度を低減したうえで、復水再循環弁３６と補助蒸気弁
３８とを閉め、給水調整弁３４の開度を調整し、復水器
３０内の復水を復水ポンプ３２→グランドコンデンサ３
３→復水系統３１→給水調整弁３４を経て排熱回収ボイ
ラ２５のドラム２６に給水する。
このように、この第１の実施例では復水再循環系統３５
に設けた水処理装置４１により復水中の酸化鉄分を除去
するようにしているので、復水系統に復水脱塩装置を設
置した従来技術に比べて、必要差圧が小さくて済み、し
たがって全揚程の小さい復水ポンプで足りるので、消費
電力を節減することができる− また、前記水処理装置ｉ４１で復水中の酸化鉄分を除去
できるので、酸化鉄分を除去するために復水をブローす
る必要がなく、したがって復水器３０に補助蒸気を導入
し、復水器３０中の復水を真空加温脱気し、折角復水中
の溶存酸素を低減した水を捨てなくて済むので、プラン
トの起動時間を短縮でき、純水の使用量を節減すること
ができる。
さらに、前記水処理装置４１として、電磁フィルタや中
空糸膜フィルタを用いると、復水中の酸化鉄分を効果的
に除去することができる外、必要差圧が小さくて済むの
で、より一層復水ポンプ３２の小型化を図ることができ
る９ 次に、第２図は本発明の第２の実施例を示す系統図であ
る。
この第２図に示す第２の実施例では、排熱回収ボイラ２
５のドラム２６と復水器３０間を、ドラムブロー水回収
弁４３を有するドラムブロー水回収系ａ４２で結んでい
る。
前記ドラムブロー水回収系統４２には、水処理袋ｗ４４
が設けられている。この水処理装置４４にも、電磁フィ
ルタまたは中空糸膜フィルタ等の必要差圧の小さいもの
が用いられている。
この第２の実施例では、排熱回収ボイラ２５のドラム２
６中のドラム水の水質が悪化したとき、ドラム水の一部
を取り出し、そのドラム水をドラムブロー水回収系統４
２を通じて水処理装置４４に導き、ドラム水中の酸化鉄
分を除去する。そして、酸化鉄分を除去した処理水をド
ラムブロー水回収弁４２を通じて復水器３０に戻す。
この第２の実施例では、復水再循環系統に代えてドラム
ブロー水回収系統４２を設け、このドラムブロー水回収
系統４２に水処理装置４４を設け、この水処理装置４４
によりドラム２６中のドラム水の一部であるドラムブロ
ー水中の酸化鉄分を除去し、復水器３０へ戻すようにし
ている外は、構成および作用とも前記第１の実施例と同
様である。
ついで、第３図は本発明の第３の実施例を示す系統図で
ある。
この第３図に示す第３の実施例では、複数軸列として、
３軸列のコンバインドサイクル発電プラント４５．４６
．４７が配置されている。各軸のコンバインドサイクル
発電プラント４５．４６．４７の水取り出し系統４８．
４９．５０には、切替弁５１．５２．５３が設けられて
いる。また、前記水取り出し系統４８．４９゜５０は共
用の水循環系［５４に接続されている。さらに、前記水
循環系統５４には水戻し系統５５．５６．５７が設けら
れている。各水戻し系［５５，５６，５７は、当該コン
バインドサイクル発電プラント４５．４６゜４７に結ば
れている。また、各水戻し系［５５，５６゜５７には切
替弁５８．５９．６０が設けられている。
前記水取り出し系ａ４８．４９．５０および水循環系統
５４ならびに水戻し系統５５．５６．５７は、前記第１
の実施例での復水再循環系統３５に相当し、または前記
第２の実施例でのドラムブロー水回収系統４２に相当す
る。
さらに、前記水循環系統５４にはコンバインドサイクル
発電プラント４５．４６．４７に共用の水処理装置６１
が設けられている。この水処理装置６１も、電磁フィル
タまたは中空糸膜フィルタ等の必要差圧の小さいもので
構成されている。
この第３の実施例では、各コンバインドサイクル発電プ
ラント４５．４６．４７の復水器中の復水、または排熱
回収ボイラのドラム中のドラム水の酸化鉄分を除去する
ときは、水取り出し系統４８．４９゜５０の切替弁５１
．５２．５３を開け、水戻し系統５５．５６゜５７の切
替弁５８．５９．６０を開ける。
これにより、コンバインドサイクル発電プラント４５．
４６．４７から処理すべき水が水取り出し系統４ｇ、　
４９．５０→切替弁５１．５２．５３→水循環系統５４
→水処理装置６１に導かれ、この水処理装置６１により
酸化鉄分が除去される。前記水処理装置［６１で処理さ
れた水は、水循環系ａ５４→切替弁５８．５９．６０→
水戻し系統５５．５６．５７を通り、当該コンバインド
サイクル発電プラント４５．４６．４７に戻される。
また、この第３の実施例では切替弁５１．５８の組、５
２、５９の組、５３．６０の組を選択的に開けることに
より１選択された１つまたは２つのコンバインドサイク
ル発電プラントの水処理を行うことも可能である。
この第３−の実施例では、前述のごとく、コンバインド
サイクル発電プラント４５．４６．４７に共用の水処理
装置６１を設けているので、複数軸列のコンバインドサ
イクル発電プラントにおいて、水処理装置部分の小型化
、設備費の低減を図ることが可能となる。
なお、この第３の実施例のコンバインドサイクル発電プ
ラント４５．４６．４７自体の具体的構成については、
第１図、第２図に示す第１．第２の実施例と同様である
。
［発明の効果］ 以上説明した本発明の請求項１記載の発明によれば、復
水系統から復水器に復水を再循環させる復水再循環系統
に水処理装置を設けており、必要差圧の小さい水処理装
置で足り、その結果復水ポンプの全揚程を大きくする必
要がないので、消費電力を節減し得る効果がある。また
、復水再循環系統に設けた水処理装置により酸、化鉄分
を除去するようにしているので、復水をブローする必要
がなく、シたがって補助蒸気系統から復水器へ補助蒸気
を導入し、復水器中の復水を真空加温脱気することによ
り、折角復水中の溶存酸素を低減した水をブローする必
要がないので、プラントの起動時間を短縮できる効果が
あり、純水の使用量を節減し得る効果がある。
本発明の請求項２記載の発明によれば、排熱回収ボイラ
のドラムブロー水を復水器に回収するドラムブロー水回
収系統に水処理装置を設けておりこの請求項２記載の発
明においても、前記請求項１記載の発明と同様、復水ポ
ンプの全揚程を増大させる必要がなく、したがって復水
ポンプの消費電力を節減できる効果があり、また水処理
装置の小型化を図り得る効果があり、プラントの起動時
間を短縮でき、しかも純水の使用量を節減し得る効果が
ある。
本発明の請求項３記載の発明によれば、複数軸列からな
るプラントの各軸の復水再循環系統に対して共用の水処
理装置を設けており、また本発明の請求項４記載の発明
によれば、複数軸列からなるプラントの各軸のドラムブ
ロー水回収系統に対して共用の水処理装置を設けている
ので、それぞれより一層水処理装置部分の小型化、設備
費の低減を図り得る効果がある。
本発明の請求項５記載の発明によれば、前記水処理装置
に電磁フィルタを用いており、さらに本発明の請求項６
記載の発明によれば、前記水処理装置に中空糸膜フィル
タを用いているので、それぞれ復水中の酸化鉄分を効果
的に除去することができるし、必要差圧が小さくて済む
ので、より一層小型の復水ポンプで送水し得る効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図および第３図はそれぞれ本発明の第１．
第２および第３の実施例を示す系統図。 第４図および第５図はそれぞれ従来技術を示す系統図で
ある。 ２０・・・ガスタービン、２３・・・発電機、２４・・
・排気ガス系統、２５・・・排熱回収ボイラ、２６・・
・ドラム、２７・・・蒸気系統、２８・・蒸気タービン
、２９・・・発電機、３０・・・復水器、３１・・・復
水系統、３２・・・復水ポンプ、３４・・・給水調整弁
、３５・・・復水再循環系統、３７・・・補助蒸気系統
、４１・・・水処理装置、４２・・・ドラムブロー水回
収系統、４４・・・水処理装置、４５〜４７・・・コン
バインドサイクル発電プラント、４８〜５０・・・水取
り出し系統、５４・・・水循環系統、５５〜５７・・・
水戻し系統、６１・・・水処理装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ガスタービンと、これに連接された発電機と、前記
    ガスタービンの排ガス中の熱を回収する排熱回収ボイラ
    と、この排熱回収ボイラからの発生蒸気により駆動され
    る蒸気タービンと、蒸気タービンに連接された発電機と
    、前記蒸気タービンの排気蒸気を冷却して復水に戻す復
    水器と、復水ポンプを有しかつ復水器中の復水を排熱回
    収ボイラのタンクに送水する復水系統と、この復水系統
    から復水器に復水を再循環させる復水再循環系統とを備
    えたコンバインドサイクル発電プラントにおいて、前記
    復水再循環系統に水処理装置を設けたことを特徴とする
    コンバインドサイクル発電プラント。 ２、ガスタービンと、これに連接された発電機と、前記
    ガスタービンの排ガス中の熱を回収する排熱回収ボイラ
    と、この排熱回収ボイラからの発生蒸気により駆動され
    る蒸気タービンと、この蒸気タービンに連接された発電
    機と、前記蒸気タービンの排気蒸気を冷却して復水に戻
    す復水器と、復水ポンプを有しかつ復水器中の復水を排
    熱回収ボイラのドラムに送水する復水系統と、前記排熱
    回収ボイラのドラムブロー水を復水器に回収するドラム
    ブロー水回収系統とを備えたコンバインドサイクル発電
    プラントにおいて、前記ドラムブロー水回収系統に水処
    理装置を設けたことを特徴とするコンバインドサイクル
    発電プラント。 ３、複数軸列からなるコンバインドサイクル発電プラン
    トにおいて、各軸の復水再循環系統に対して共用の水処
    理装置を設けたことを特徴とするコンバインドサイクル
    発電プラント。 ４、複数軸列からなるコンバインドサイクル発電プラン
    トにおいて、各軸のドラムブロー水回収系統に対して共
    用の水処理装置を設けたことを特徴とするコンバインド
    サイクル発電プラント。 ５、前記水処理装置に、電磁フィルタを用いたことを特
    徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンバインド
    サイクル発電プラント。 ６、前記水処理装置に、中空糸膜フィルタを用いたこと
    を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンバイ
    ンドサイクル発電プラント。
JP2240011A 1990-09-12 1990-09-12 コンバインドサイクル発電プラント Pending JPH04121401A (ja)

Priority Applications (4)

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