JPH04362207A - 汽力発電設備のリパワリングシステム - 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】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は汽力発電設備のリパワリ
ングシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】既設汽力発電設備にガスタービンプラン
トを追設し、ガスタービンの排気をボイラの燃焼用空気
として使用するとともに、ボイラの排ガスの有する熱を
蒸気タービンサイクル系に回収するようにして排気再燃
型コンバインドサイクルを構成したリパワリングシステ
ムは一般に知られている。そして、この種のリパワリン
グシステムは、以下のような特徴を有している。第１に
、既設の発電プラントをコンバインド化することにより
発電効率を向上させることができる。第２に、ガスター
ビンを追設するため発電所全体としての発生電力量を増
加させることができる。第３に、既設汽力発電設備の改
造部分を少なくできるため比較的短期間でリパワリング
を行なうことができる。

【０００３】近年の大幅な電力需要の伸びそれに伴なう
各電力会社の電力予備率の低下、これに対処するために
新たな発電所を早急に建設することの困難さ等を考える
と、リパワリングシステムは、これらの問題を解決する
ための有力な手段の一つである。

【０００４】図８は従来の汽力発電設備の系統構成図の
一例を示すもので、ボイラ１で発生した蒸気は、主蒸気
管２により高圧蒸気タービン３へ導かれる。高圧蒸気タ
ービン３で仕事をした蒸気は、低温再熱蒸気管４により
ボイラ１の再熱器５へ至る。再熱器５で加熱された蒸気
は、高温再熱蒸気管６によって中圧蒸気タービン７へ導
かれる。中圧蒸気タービン７で仕事をした蒸気は、クロ
スオーバー管８によって低圧蒸気タービン９へ導かれる
。更に、低圧蒸気タービン９で仕事をした蒸気は、復水
器１１へ導かれ復水となる。高圧蒸気タービン３、中圧
蒸気タービン７及び低圧蒸気タービン９はそれぞれ発電
機１０へ接続されており、発電機１０を駆動して電気を
発生する。復水器１１で凝縮された復水は復水ポンプ１
２によって加圧され、復水管１３を介して低圧給水加熱
器１４ａ，１４ｂ，１４ｃに送られて、ここで加熱され
、脱気器１５へ至る。脱気器１５にて脱気された復水は
、給水管１６を介して給水ポンプ１７に案内され、さら
に給水ポンプ１７で加圧されてから高圧給水加熱器１８
ａ，１８ｂ，１８ｃによって加熱されてボイラ１へ至る
。以後上記サイクルを繰り返しながら発電を行う。１９
は空気予熱器であり、ボイラ１の燃焼効率を高める為に
設置され、ボイラ１の高温の排ガスでボイラ燃焼用空気
を加熱する熱交換器である。

【０００５】図９は、既設の汽力発電設備にガスタービ
ンプラントを追設し、排気再燃型コンバインドサイクル
を構成した従来のリパワリングシステムの系統構成図の
一例を示すものである。このような従来のリパワリング
システムは、既設の汽力発電設備に、圧縮機２０、燃焼
器２１、ガスタービン２２、ガスタービン発電機２３、
ガスダンバー２４等で構成されるガスタービンプラント
が追設したものである。また、ガスタービン２２の排気
をボイラ１の燃焼用空気として利用するため、空気予熱
器は不要となる。さらに、ボイラ１の高温の排ガスを有
効利用するため、また高温の排ガスをそのまま煙突から
放出することが出来ないため、排ガスの温度を下げるた
めに高圧スタックガスクーラ２５および低圧スタックガ
スクーラ２６が追設される。

【０００６】この高圧スタックガスクーラ２５は、給水
管１６から分岐した水とボイラ１の排ガスとの熱交換を
行なって給水を加熱し、昇温した給水を再び蒸気タービ
ンサイクル系に戻している。低圧スタックガスクーラ２
６は、復水管１３から分岐した水とボイラ１の排ガスと
の熱交換を行なって復水を加熱し、昇温した復水を再び
蒸気タービンサイクル系に戻している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図９に示す従来のリパ
ワリングシステムにおいて、ガスタービン２２は常に一
定回転をしているため、圧縮機で圧縮される空気量は部
分負荷においてもさほど変化はない。したがって、ボイ
ラ１より高圧スタックガスクーラ２５へ排出される部分
負荷時の排ガス量は、定格運転時とさほど変化はなくな
る。

【０００８】一方、蒸気タービンサイクル系をみると、
部分負荷になると、蒸気タビーンサイクルでは、負荷に
応じて復水管１３や給水管１６を流れる水の量は減少し
てくる。また、蒸気タービンの抽気圧力も負荷とともに
下がってくるため、各低圧給水加熱器１４ａ，１４ｂ，
１４ｃ、脱気器１５、高圧給水加熱器１８ａ，１８ｂ，
１８ｃの器内圧力も低下する。

【０００９】この結果、部分負荷では、高圧スタックガ
スクーラ２５の出口給水温度が上がり過ぎ、ボイラ１の
節炭器内でスチーミングが発生するおそれがある。また
、従来の設備において、高圧スタックガスクーラ２５の
出口給水温度が上がり過ぎないようにすると、ボイラ１
の排ガスの一部をそのまま煙突から放出せざるを得ず、
プラント効率を悪くするという問題がある。また、ガス
タービン排気が高温の場合は、そのまま直接ボイラへ導
入すると、ボイラ部品の損傷、劣化が早く進むという問
題がある。

【００１０】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、部分負荷においても、プラント効率を低下させる
ことなく、ボイラ節炭器内でのスチーミングの発生を防
止することができ、またガスタービン排気が高温の場合
に、プラント効率を低下させることなく、ガスタービン
排気温度を下げてボイラへ導入し、ボイラ部品の損傷、
劣化を抑制することができる汽力発電設備のリパワリン
グシステムを提供することを目的とする。 ［発明の構成］

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は既設の汽力発電設備にガスタービンプラン
トを追設し、ガスタービンの排気をボイラの燃焼用空気
として使用するとともに、ボイラの排ガスを蒸気タービ
ンサイクル系の給水を加熱する高圧スタックガスクーラ
に供給して排気再燃型コンバインドサイクルを構成した
汽力発電設備のリパワリングシステムにおいて、前記ガ
スタービーン排気の一部で給水を加熱・蒸発させる排熱
回収ボイラを、前記高圧スタックガスクーラに直列又は
並列に設置し、前記ガスボイラと前記排熱回収ボイラへ
の排ガス分配割合を制御する分配手段および前記排熱回
収ボイラヘの給水流量を制御する制御手段をそれぞれ設
けたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、部分負荷になって給水量が減
り、ボイラ入口の給水温度が上昇し始めると、分配手段
が作動して排熱回収ボイラへ排ガスが供給され、これに
合わせて、制御手段により排熱回収ボイラへの給水流量
が制御され、排熱回収ボイラで発生した蒸気は、蒸気タ
ービンサイクル系で使用される。これにより、ガスター
ビン排ガスの一部がボイラをバイパスする事になり、ボ
イラ節炭器を通過する排ガス量が減少するとともに排熱
回収ボイラで熱回収した分、ボイラ節炭器または高圧ス
タックガスクーラでの交換熱量を少なくする事ができる
ので、ボイラ節炭器での給水のスチーミングを抑制する
ことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。

【００１４】図１は本発明の第１実施例の系統構成図で
ある。図中１はボイラであり、このボイラ１より発生し
た蒸気は、主蒸気管２を介し高圧蒸気タービン３に導か
れ、この高圧蒸気タービン３で仕事をした蒸気は、低温
再熱蒸気管４を介しボイラ１の再熱器５に導かれる。こ
の再熱器５で加熱された蒸気は、高温再熱蒸気管６を介
し中圧蒸気タービン７に導かれる。この中圧タービン７
で仕事をした蒸気は、クロスオーバ管８を介して低圧蒸
気タービン９に導かれ、この低圧蒸気タービン９で仕事
をした蒸気は復水器１１に導かれて復水となる。また、
各蒸気タービン３，７，９は発電機１０に接続されてお
り、この発電機１０の駆動によって電気が発生する。

【００１５】一方、前記復水器１１で凝縮された復水は
、復水ポンプ１２によって加圧されるとともに、復水管
１３を介して低圧給水加熱器１４ａ，１４ｂ，１４ｃに
送られて加熱され、この加熱された復水は、脱気器１５
により脱気される。そして、脱気された復水は、給水管
１６を介して給水ポンプ１７によって加圧されるととも
に高圧給水加熱器１８ａ，１８ｂ，１８ｃに送られて加
熱され、その後ボイラ１に送られる。

【００１６】以上の構成を有する汽力発電設備には、図
１に示すように、圧縮機２０、燃焼器２１、ガスタービ
ン２２、ガスタービン発電機２３およびガスダンバー２
４等からなるガスタービンプラントが追設されており、
前記ガスタービン２２の排気は、ボイラ１の燃焼用空気
として使用されるとともに、ガスダンパ２４により排熱
回収ボイラ（ＨＲＳＧ）３０へ供給されるようになって
いる。また、ボイラ１の高温の排ガスは、高圧スタック
ガスクーラ（ＨＰＧＣ）２５へ供給されるようになって
いる。

【００１７】高圧スタックガスクーラ２５は、給水管１
６から分岐した水をボイラ１の排ガスとの熱交換を行な
って給水を加熱し、昇温した給水を再び蒸気タービンサ
イクル系に戻すようになっている。また、排熱回収ボイ
ラ３０は、節炭器３０ａ、ドラム３０ｂ、蒸発器３０ｃ
および過熱器３０ｄを備えており、高圧スタックガスク
ーラ２５出口から分岐した水とガスタービン２２の排ガ
スとの熱交換を行なって給水を加熱・蒸発させ、発生し
た蒸気を、逆止弁３２を有する蒸気管３３を介し、蒸気
タービン途中段落に供給するように構成されている。

【００１８】また、ダンパ２４は、ボイラ１と排熱回収
ボイラ３０とに供給されるガスタービン２２の排ガスの
分配割合を制御する分配手段として機能しており、この
ダンパ２４は、給水温度Ｔ１　およびボイラ１の必要空
気量に基づき制御されるようになっている。そして、こ
のダンパ２４により分配されたガスタービン２２の排ガ
スは、一方はボイラ１で燃焼され、他方は排熱回収ボイ
ラ３０で熱交換を行ない、さらに排熱回収ボイラ３０と
直列又は並列に設置された高圧スタックガスクーラ２５
で熱交換して、低圧スタックガスクーラ（図示せず）へ
流入するようになっている。

【００１９】給水ポンプ１７の出口側位置には、制御手
段として高圧給水加熱器１８ａ，１８ｂ，１８ｃ側と高
圧スタックガスクーラ２５側とに分配される給水流量を
制御する調整弁３４および排熱回収ボイラ３０の給水入
口側に排熱回収ボイラ３０への給水流量を制御する調整
弁３５がそれぞれ設けられており、調整弁３４は排ガス
出口温度Ｔ２　により制御されるとともに、調整弁３５
は排熱回収ボイラ３０のドラム３０ｂの水位Ｌ１　によ
り制御されるようになっている。次に、本実施例の作用
を図１を参照して説明する。

【００２０】定格負荷時には、ダンパ２４はガスタービ
ン２２の排ガスの全量をボイラ１へ流入させ、排熱回収
ボイラ３０での熱交換量を零とするように開度制御され
ている。この状態で調整弁３５を全閉とすれば、排熱回
収ボイラ３０を有しない従来のリパワリングシステムと
同一構成となり、同一の性能が得られる。なお、高圧ス
タックガスクーラ２５は、この状態で最高の性能が得ら
れるように設計されている。

【００２１】一方、部分負荷になって給水量が減り、ボ
イラ１入口の給水温度Ｔ１　が上昇し始めると、ダンパ
２４が作動し、ボイラ１に必要な空気を含む排ガスを確
保しつつ排熱回収ボイラ３０に排ガスが供給され、その
ドラム３０ｂ内の水が蒸発するとともに器内圧が上昇し
、その圧力が蒸気タービン途中段落の圧力よりも上昇す
ると、逆止弁３２が開いて発生蒸気がタービン７に供給
される。この蒸気の供給によりドラム３０ｂ内の水位Ｌ
１　が低下すると、調整弁３５が開き、排熱回収ボイラ
３０へ給水が供給される。なお、排熱回収ボイラ３０の
過熱器３０ｄは、蒸気供給先のタービンの途中段落の温
度とのミスマッチができるだけ少なくなるように設計さ
れている。

【００２２】しかして、ガスタービン２２の排ガスを分
配させ、その一部をボイラを通さずに排熱回収ボイラ３
０へ導き、熱交換させ、温度の下がった排ガスをボイラ
排ガスと混合させてから高圧スタックガスクーラ２５へ
導くことによりボイラ１の節炭器を通過する排ガス量が
減少し、ボイラ１の節炭器と高圧スタックガスクーラ２
５で排ガスが交換する熱量の合計は、従来に比べて少な
くなるため、節炭器内での給水温度は低く抑えられ、ス
チーミングが抑えられる。

【００２３】また、ガスタービン排ガスを直接排熱回収
ボイラへ導入して熱交換する事により、エンタルピの高
い蒸気を発生させて、タービンへ導く事ができるため、
効率的に発電に供する事ができる。

【００２４】なお、さらに低負荷で運転するためには、
高圧スタックガスクーラ２５のボイラ１への出口側に止
め弁３６を設け、給水温度Ｔ１　がスチーミング限界の
温度に達したらこの弁３６を全閉とし、同時に調整弁３
４を開ける事により、給水温度Ｔ１　を下げて運転する
事ができる。

【００２５】図２は、ボイラ１の節炭器（ＥＣＯ）と高
圧スタックガスクーラ（ＨＰＧＣ）２５と排熱回収ボイ
ラ（ＨＲＳＧ）３０における交換熱量Ｑと温度分布Ｔと
の関係を示すもので、同図（ａ）はボイラ１の節炭器（
ＥＣＯ）の場合、同図（ｂ）は高圧スタックガスクーラ
２５の場合、同図（ｃ）は排熱回収ボイラ３０の場合を
それぞれ示す。これらの図から、定格負荷では排熱回収
ボイラ３０での交換熱量は零。またボイラ節炭器での交
換熱量はＱ１ａ、高圧スタックガスクーラでの交換熱量
はＱ１ｂとする。このときのボイラ節炭器、高圧スタッ
クガスクーラでの温度分布はガス側がそれぞれ１ａｇ，
１ｂｇ、給水側がそれぞれ１ａｗ，１ｂｗのような分布
となり、ボイラ節炭器出口温度Ｔ１ａｗ　は、スチーミ
ング限界Ｔｍａｘ　より低くなっている。

【００２６】次に、部分負荷で、従来システムと同様、
排熱回収ボイラ３０での交換熱量を零であると仮定する
と、ボイラ節炭器、高圧スタックガスクーラでの交換熱
量はそれぞれほぼＱ１ａ，Ｑ１ｂとなり、ガス側の温度
分布もそれぞれほぼ１ａｇ，１ｂｇとなるが、給水側の
温度分布は給水量の減少により２ａｗ，２ｂｗのように
なり、節炭器出口温度Ｔ２ａｗ　はスチーミング限界Ｔ
ｍａｘ　に達してスチーミングを起してしまう。

【００２７】一方、本発明の第１実施例はガスタービン
２２の排ガスをダンパ２４で分配させ、ボイラ１と排熱
回収ボイラ３０へ流入させる事によりボイラ１の節炭器
への通過ガス量が減り、交換熱量が減る。以下その理由
を図２を参照して説明する。

【００２８】今、簡単のために、ボイラの節炭器での交
換熱量が減った分だけ排熱回収ボイラ３０で熱交換する
とし、高圧スタックガスクーラ２５での交換熱量を一定
とする。そこで、ボイラの節炭器での交換熱量をＱ３ａ
とすると、排熱回収ボイラ３０での交換熱量はほぼＱ１
ａ−Ｑ３ａとなる。また、高圧スタックガスクーラ２５
の交換熱量はほぼＱ１ｂとなる。高圧スタックガスクー
ラ２５の温度分布は、ガス量、給水量ともほぼ一定とし
、ガス側は１ｂｇ、給水側は２ｂｗとなる。このとき、
排熱回収ボイラ３０でのガス側、給水側の温度分布はそ
れぞれ３ｃｇ，３ｃｗとなるが、排ガス出口温度Ｔ３ｃ
ｇ　は簡単のためにボイラ排ガス温度Ｔ３ａｇ　とほぼ
等しくなるように設計するものとする。ここで、図中の
領域Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ過熱器３０ｄ，蒸発器３０ｃ
，節炭器３０ａに対応している。ボイラ節炭器では排ガ
ス量が減ったことに対応してガス側温度分布は３ａｇと
なる。給水側温度分布は３ａｗとなり、入口温度Ｔ３ｂ
ｗ　（＝高圧スタックガスクーラ出口温度Ｔ２ｂｗ　）
に対して出口温度はＴ３ａｗ　となり、スチーミング限
界Ｔｍａｘ　より低くなる。従ってボイラ節炭器での給
水のスチーミングは起こらない。

【００２９】さらに低負荷になると、排熱回収ボイラ３
０での熱回収にも限界があるため、高圧スタックガスク
ーラ２５に高温の排ガスが流入し、ここでの交換熱量が
増加する傾向にある。また、高圧スタックガスクーラ２
５に供給できる給水量も減少するため、高圧スタックガ
スクーラ出口の給水温度は急激に高くなり、給水温度Ｔ
１　はスチーミング限界に達する。この時、止め弁３６
を全閉とし、代わりに調整弁３４を開くことにより、高
圧スタックガスクーラ出口の高温給水はボイラへの給水
と混合せず、排熱回収ボイラ３０にのみ供給され蒸発し
てタービンに導びかれる。一方、ボイラへは調整弁３４
及び高圧給水加熱器１８ａ，１８ｂ，１８ｃを通過した
給水が供給され、負荷に応じた低い温度の給水となり、
ボイラ節炭器内でのスチーミングは起こらない。

【００３０】なお、図中Ｔｗ　，Ｔｇ　はそれぞれ給水
ポンプ１７の出口給水温度、ガスタービン２２の排ガス
温度で負荷により変化するが、ここでは簡単のために一
定としている。また、排熱回収ボイラの発生蒸気は、高
温の排ガス（温度Ｔｇ　）と直接熱交換して得られるた
め、出口温度Ｔ３ｃｗ　は充分高温にでき、タービンの
高温、高圧段落に導入することにより、効率よく発電に
供することが可能である。

【００３１】図３は本発明の第２実施例の系統構成図で
あり、排熱回収ボイラ３０を高圧スタックガスクーラ２
５と並列に設置した例である。なお、既に説明した第１
実施例と同一構成部分には同一符号を付してその説明は
省略する。本実施例の場合、高圧スタックガスクーラ２
５に導入される排ガス量はボイラ排ガス量に等しく、部
分負荷ではほぼ負荷に比例して減らすことができる。ま
た、排熱回収ボイラ３０の入口給水温度が低いため、第
１実施例の場合よりも排熱回収ボイラ３０での交換熱量
を多くすることができる。

【００３２】以上の説明から分かるように、図３の第２
実施例の場合は部分負荷における高圧スタックガスクー
ラ２５の交換熱量は図１の第１実施例の場合より少なく
することができ、給水温度Ｔ１　をさらに低く抑えるこ
とができる。

【００３３】図４は図２と対応している。すなわち、図
４は、ボイラ１の節炭器（ＥＣＯ）と高圧スタックガス
クーラ（ＨＰＧＣ）２５と排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）
３０における交換熱量Ｑと温度分布Ｔとの関係を示すも
ので、同図（ａ）はボイラ１の節炭器（ＥＣＯ）の場合
、同図（ｂ）は高圧スタックガスクーラ２５の場合、同
図（ｃ）は排熱回収ボイラ３０の場合をそれぞれ示す。 定格時は図１と同様である。部分負荷時は図３のように
ガスタービン２２の排ガスをダンパ２４で分配させ、ボ
イラ１と排熱回収ボイラ３０へ流入させる事により、ボ
イラの節炭器および高圧スタックガスクーラ２５への通
過ガス量が減り交換熱量が減る。ボイラの節炭器での交
換熱量をＱ３ａ、高圧スタックガスクーラでの交換熱量
をＱ３ｂとすると、排熱回収ボイラでの交換熱量Ｑ３ｃ
はほぼ（Ｑ１ａ−Ｑ３ａ）＋（Ｑ１ｂ−Ｑ３ｂ）となる
。この時、排熱回収ボイラ３０でのガス側、給水側の温
度分布はそれぞれ３ｃｇ，３ｃｗとなるが、給水入口温
度Ｔｗ　が低いため排ガス出口温度Ｔ３ｃｇ　を低くす
ることができ、交換熱量は図１の場合より多くなる。こ
こでは、排ガス出口温度Ｔ３ｃｇ　が高圧スタックガス
クーラの排ガス温度Ｔ１ｂｇ　とほぼ同じになるよう設
計するものとする。

【００３４】高圧スタックガスクーラ２５では、排ガス
量が減って交換熱量がＱ１ｂからＱ３ｂに減少し、給水
量は若干減少するため、ガス側温度分布および給水側温
度分布はそれぞれ３ｂｇ，３ｂｗのようになり、出口給
水温度はＴ３ｂｗ　と低く抑えられる。さらに、ボイラ
節炭器でも同様に、ガス側温度分布および給水側温度分
布はそれぞれ３ａｇ，３ａｗのようになり、節炭器内給
水温度も低く抑えられ、スチーミングは発生しない。こ
の場合は、図１に対して高圧スタックガスクーラの交換
熱量も小さくする事ができるため、ボイラ節炭器内の温
度はより低くなる。

【００３５】本実施例において図１の第１実施例と異な
る点は、高圧スタックガスクーラ２５と排熱回収ボイラ
３０を並列に置いた点の他に、図１の止め弁３６に相当
する弁がないことである。これは、部分負荷においてボ
イラ節炭器内の温度を低くできるので不要となるためと
、高圧スタックガスクーラ出口に止め弁を設けると、止
め弁が作動した場合に高圧スタックガスクーラに給水が
供給されなくなり、高温排ガスによりチューブが損傷す
るためである。

【００３６】上述したように、本実施例を適用する事に
より、部分負荷においてもボイラ節炭器内での給水のス
チーミングを起こさずにかつプラント効率を維持して運
転する事が可能である。

【００３７】図５は本発明の第３実施例の系統構成図で
あり、既に説明した第１実施例と同一構成部分には同一
符号を付してその説明は省略する。本実施例では第１実
施例においてガスタービン２２の排ガスを分割するダン
パ２４を排熱回収ボイラの下流に設置したものである。 ガスタービン排ガスは全量排熱回収ボイラを通過して熱
交換され、温度の低くなった排ガスがボイラ１および高
圧スタックガスクーラ２５に導入される。この場合、ボ
イラには常時低温の排ガスが供給されるため、ボイラ部
品の損傷、劣化を防止し、信頼性を長期間維持できる。 あるいは、既設のボイラの材質をそのまま使用できる。

【００３８】また、第１実施例と同様に、部分負荷にお
いてはダンパ２４で排ガスを分配することによりボイラ
１の節炭器の通過ガス量を減らし、交換熱量を減少する
事ができ、ボイラ節炭器内での給水のスチーミングを抑
制できる。さらに、排熱回収ボイラ３０で発生した蒸気
をタービン途中段落へ導入する事により、効率よく発電
に供する事ができる。

【００３９】図６は本発明の第４実施例の系統構成図で
あり、既に説明した第１実施例と同一構成部分には同一
符号を付してその説明は省略する。本実施例では第３実
施例において、高圧スタックガスクーラ２５と排熱回収
ボイラ３０を並列に設置したものである。この場合も第
３実施例と同様にボイラは常時低温の排ガスが供給され
るため、ボイラ部品の損傷、劣化を防止できるとともに
部分負荷においてダンパ２４で排ガスを分配することに
より、ボイラ１の節炭器及び高圧スタックガスクーラ２
５の通過ガス量を減らし、交換熱量を減少して、ボイラ
節炭器内での給水のスチーミングを抑制でき、さらに、
排熱回収ボイラ３０で発生した蒸気をタービン途中段落
へ導入する事により、効率よく発電に供する事ができる
。

【００４０】図７は本発明の第５実施例の系統構成図で
あり、既に説明した第１実施例と同一構成部分には同一
符号を付してその説明は省略する。本実施例では第３実
施例において、ガスタービン２２の排ガスを全量・排熱
回収ボイラ３０へ導入する代りに、ガスタービン出口側
に設置したダンパ３７で排ガス量を分配して、一部は排
熱回収ボイラへ導入し、他方はバイパスさせた後、両者
を混合させてボイラ１へ導入するよう構成したものであ
る。この場合、排熱回収ボイラに流入するガス量が減る
ため排熱回収ボイラをコンパクトにする事ができるとと
もに、分配量を制御する事によりボイラへ流入する排ガ
ス温度を任意の温度に設定できる。なお、ダンパ３７は
、ボイラの流入排ガス温度Ｔ３　によって制御されるも
のとする。

【００４１】本実施例により、前記第３実施例と同じ効
果が得られるとともに、排熱回収ボイラへの排ガス分配
量を制御する事により、排ガスのボイラ入口温度を、排
熱回収ボイラの出口ガス温度と別に設定できるため、排
熱回収ボイラをコンパクトかつ最適に設計する事ができ
、前記第３実施例よりもプラント効率を向上させること
が可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガスタービン排ガスの一部で給水を加熱・蒸発させる排
熱回収ボイラを、高圧スタックガスクーラに直列又は並
列に設置し、かつボイラと排熱回収ボイラへの排ガス分
配割合を制御する分配手段および排熱回収ボイラへの給
水流量を制御する制御手段をそれぞれ設けることにして
いるので、部分負荷時に、ボイラ節炭器または高圧スタ
ックガスクーラに供給される排ガス量を減らすことによ
り、ボイラ節炭器での給水のスチーミングの発生を防止
または抑制することができる。そして、残りの排ガスを
排熱回収ボイラに供給して蒸気を発生させ、この蒸気を
蒸気タービンサイクル系で使用することにより、プラン
ト効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の系統構成図。

【図２】第１実施例におけるボイラの節炭器と高圧スタ
ックガスクーラと排熱回収ボイラにおける交換熱量Ｑと
温度分布Ｔとの関係を示すグラフ。

【図３】本発明の第２実施例の系統構成図。

【図４】第２実施例におけるボイラの節炭器と高圧スタ
ックガスクーラと排熱回収ボイラにおける交換熱量Ｑと
温度分布Ｔとの関係を示すグラフ。

【図５】本発明の第３実施例の系統構成図。

【図６】本発明の第４実施例の系統構成図。

【図７】本発明の第５実施例の系統構成図。

【図８】従来の汽力発電設備の系統構成図。

【図９】従来のリパワリングシステムの系統構成図。

【符号の説明】

１…ボイラ、２…主蒸気管、３…高圧蒸気タービン、４
…低温再熱蒸気管、５…再熱器、６…高温再熱蒸気管、
７…中圧蒸気タービン、８…クロスオーバー管、９…低
圧蒸気タービン、１０…発電機、１１…復水器、１２…
復水ポンプ、１３…復水管、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…
低圧給水加熱器、１５…脱気器、１６…給水管、１７…
給水ポンプ、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…高圧給水加熱器
、１９…空気予熱器、２０…圧縮機、２１…燃焼器、２
２…ガスタービン、２３…ガスタービン発電機、２４…
ガスダンバー、２５…高圧スタックガスクーラ、２６…
低圧スタックガスクーラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　汽力発電設備にガスタービンプラント
   を追設し、ガスタービン排気をボイラの燃焼用空気とし
   て使用するとともに、ボイラの排ガスを蒸気タービンサ
   イクル系の給水を加熱する高圧スタックガスクーラに供
   給して排気再燃型コンバインドサイクルを構成した汽力
   発電設備のリパワリングシステムにおいて、前記ガスタ
   ービン排気の一部で給水を加熱・蒸発させる排熱回収ボ
   イラを前記高圧スタックガスクーラに直列又は並列に配
   置し、かつ前記ボイラと前記排熱回収ボイラへのガスタ
   ービン排気分配割合を制御する分配手段および前記排熱
   回収ボイラへの給水流量を制御する制御手段をそれぞれ
   設けたことを特徴とする汽力発電設備のリパワリングシ
   ステム。