JPH0681610A - 複合発電プラント - Google Patents

複合発電プラント

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Publication number
JPH0681610A
JPH0681610A JP23170392A JP23170392A JPH0681610A JP H0681610 A JPH0681610 A JP H0681610A JP 23170392 A JP23170392 A JP 23170392A JP 23170392 A JP23170392 A JP 23170392A JP H0681610 A JPH0681610 A JP H0681610A
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JP
Japan
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air
gas
combustion
gas turbine
coal
Prior art date
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Pending
Application number
JP23170392A
Other languages
English (en)
Inventor
Hikari Kitamura
光 北村
Toshihiro Kamata
敏弘 鎌田
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH0681610A publication Critical patent/JPH0681610A/ja
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    • 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
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    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は燃焼ガスを、直接、ガスタービンに
送るために必要な大型圧力容器の廃止や、燃焼ガスによ
ってガスタービンが損傷するのを解決するため、燃焼ガ
スで加熱した空気によってガスタービンを駆動する複合
発電プラントを提供することを目的とする。 【構成】 本発明は石炭、重質油等媒塵等を排出する燃
料を用いて発電する複合発電プラントにおいて、上記燃
料を燃焼させて生じた燃焼ガスと熱交換して空気を加熱
する空気加熱手段と、同空気加熱手段により加熱した高
温空気により駆動されるガスタービンと、上記燃焼ガス
により水を加熱して高温蒸気を発生する蒸気発生手段
と、同蒸気発生手段により発生された蒸気により駆動さ
れる蒸気タービンと、上記ガスタービンの排気を燃焼空
気として用いる上記燃料の燃焼炉とを具備してなること
を特徴とする複合発電プラントを構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は石炭などの固体燃料や重
質油などの液体燃料を用いて発電を行う複合発電プラン
トに関する。
【0002】
【従来の技術】火力発電プラントの高効率化を図るため
に、燃焼ガスをまずガスタービンへ投入し、そのガスタ
ービンの排ガスによってさらに蒸気を発生させ、蒸気タ
ービンを駆動する従来の複合発電プラントでは燃焼ガス
を直接ガスタービンへ投入している。このため、石炭な
どの固体燃料や重質油などの液体燃料を使用する場合に
はガスタービンに直結した圧縮機により加圧された空気
を加圧流動床ボイラ、または加圧ガス化炉に導いて高圧
の燃焼ガスまたは燃料ガスを生成し、ガスタービンの摩
耗、腐食を防止するために除塵さらには脱硫等の精製を
加えた後ガスタービンに投入している。
【0003】図2はこの一例として、従来の石炭焚加圧
流動床ボイラを用いた複合発電プラントを示す。
【0004】本プラントでは圧縮機8で圧縮した空気1
と石炭加圧装置26で加圧した石炭を加圧流動床ボイラ
27へ投入し燃焼させる。加圧流動床ボイラ27には蒸
発器16、過熱器15等を設置し、蒸気タービン10へ
送る蒸気を生成する。加圧流動床ボイラ27で燃焼した
高温のガス32はサイクロン29、セラミックフィルタ
等の高温脱塵装置30によって燃焼ガス中の灰分を除去
し、ガスタービン9へ導入される。ガスタービン9より
排出されたガスは排ガスボイラ31等により排熱回収を
行い、また必要に応じて脱硝装置23等により排ガス処
理を行った後、排出される。本システムにおいては、加
圧流動床ボイラ27を加圧状態に置く必要からこれを圧
力容器28中に設置し、加圧流動床ボイラ27の燃焼ガ
スに対する耐圧構造の容易化を図っている。
【0005】なお、図中、6は水、7は蒸気、11は発
電機、18は復水器、19は復水ポンプ、20は脱気
器、33は灰を示す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の複合発電プ
ラントには解決すべき次の課題があった。
【0007】即ち、ガスタービンに投入するガスは加圧
されていなければならない。したがって、流動床ボイラ
やガス化炉によって発生させたガスをガスタービンへ投
入するためには、流動床ボイラやガス化炉を加圧する必
要がある。ところが流動床ボイラやガス化炉の壁面はそ
の冷却を図るため通常は水冷壁管を並べその間をフィン
でつなぐ構造となっているためこの様な壁面で大きな炉
内圧を支えることは困難である。そこで加圧流動床ボイ
ラや加圧ガス化炉はそれ全体を圧力容器内に挿入し、壁
面に加わる力(内外面の圧力差)を小さくし、壁面補強
構造の容易化を図っている。しかし、この従来のプラン
トでは流動床ボイラやガス化炉全体を圧力容器内に設定
することとなるため、圧力容器自体が巨大となり、設備
費、スペース確保に大きな不利が生じるという問題があ
った。また、圧力容器に阻まれて流動床ボイラやガス化
炉の異常を直接検知することができず、通常の監視手段
を用いられないという問題があった。
【0008】また、ガスタービンに投入するガスは、高
速で回転するガスタービン翼およびケーシング等を摩耗
・腐食等による損傷から守るため、可能な限り清浄でな
ければならない。石炭や重質油等の燃焼ガスやガス化ガ
スには、多量のばい塵等が含まれているため、ガスター
ビンに入いる前にこのばい塵等を取除き、清浄なガスと
する必要がある。このガス(特に燃焼ガス)は高温であ
りかつ高圧であるため、高耐圧のサイクロン式の集塵機
やセラミックフィルタ等を設置してばい塵等の除去を行
う必要があり、その設備が高強度、高精密化してコスト
を圧迫するという問題があった。
【0009】本発明は上記問題解決のため、燃焼ガスを
直接、ガスタービンに送らず、その熱で加熱した高温の
空気でガスタービンを駆動し、その排気を燃焼空気とし
て燃料を燃す複合発電プラントを提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段として、石炭、重質油等媒塵等を排出する燃料を用
いて発電する複合発電プラントにおいて、上記燃料を燃
焼させて生じた燃焼ガスと熱交換して空気を加熱する空
気加熱手段と、同空気加熱手段により加熱した高温空気
により駆動されるガスタービンと、上記燃焼ガスにより
水を加熱して高温蒸気を発生する蒸気発生手段と、同蒸
気発生手段により発生された蒸気により駆動される蒸気
タービンと、上記ガスタービンの排気を燃焼空気として
用いる上記燃料の燃焼炉とを具備してなることを特徴と
する複合発電プラントを提供しようとするものである。
【0011】
【作用】本発明は上記のように構成されるので次の作用
を有する。
【0012】即ち、燃焼ガスを空気加熱手段に供給し、
加熱した高温空気によってガスタービンを駆動するので
あるから、高圧の燃焼ガスを直接、ガスタービンに供
給、駆動する従来例とは相違して燃焼炉を常圧に保持す
ることができる。この結果、巨大な圧力容器を必要とせ
ず、かつ、異常発生の覧視も圧力容器を考慮しない、既
存の検知手段等で足りる。
【0013】また、従来のように媒塵等(灰、硫酸成
分、硝酸成分等も含む)を含む燃焼ガスをガスタービン
に供給するのではなく、燃焼ガスを供した空気加熱手段
で加熱した高温(かつ高圧)の清浄な空気を供給してガ
スタービンを駆動するのであるからガスタービン翼等の
損傷がなくなる。
【0014】また、サイクロンやセラミックフィルタを
高温高圧部に設置する必要がない。
【0015】
【実施例】本発明の一実施例を図1により説明する。な
お、従来例と同様の構成部材には同符号を付し、必要あ
る場合を除き、説明を省略する。
【0016】図1は本実施例の系統図で、図において、
12は加熱煙道で、本加熱煙道12は、石炭燃焼炉14
で発生した高温の燃焼ガスが通りながら、空気伝熱面1
3、蒸気の過熱器15、蒸発器16等を順次的に加熱す
るよう構成されている。13は石炭燃焼炉14の発生す
る燃焼ガスによって、圧縮機8から送られてくる加圧空
気を加熱するための空気伝熱面、14は石炭4をガスタ
ービン9の排気3を支燃空気として燃やし、燃焼ガスを
発生するための石炭燃焼炉、15は加熱煙道12内の比
較的下流に設けられ、更に下流の蒸発器16で発生した
蒸気を過熱するための過熱器、16は加熱煙道12内の
最下流近傍に設けられ、給水ポンプ21によって送り込
まれる水を蒸気に変えるための蒸発器である。
【0017】以上が、従来例と異なる本実施例の主要な
構成である。その他の構成については作用の説明と共に
説明する。
【0018】次に上記構成の作用について説明する。
【0019】空気1は圧縮機8にて昇圧され、加熱煙道
12内に設置された空気伝熱面13へ送られる。ここ
で、石炭燃焼炉14で発生した燃焼ガスにより所定温度
に加熱され、高温空気2となりガスタービン9を駆動す
る。ガスタービン9の排気3は、石炭燃焼用空気として
石炭燃焼炉14へ送られる。なお、このガスタービン9
の排気3よりさらに熱回収を行う場合は、前記のライン
中に排熱回収用の給水加熱器または排ガスボイラを設置
する。本実施例では、石炭燃焼炉14としてスラギング
・コンバスタを適用している。石炭燃焼炉14へは石炭
4と燃焼用空気としてガスタービン9の排気3が供給さ
れ、石炭燃焼に伴って発生するスラグ5は石炭燃焼炉1
4の下部より排出され、スラグ5が除去された燃焼ガス
が加熱煙道12へ供給される。供給された燃焼ガスは、
加熱煙道12側の空気伝熱面13を介してガスタービン
9へ供給される空気1を加熱し高温空気2とする。さら
に燃焼ガスは過熱器15、蒸発器16を介して蒸気ター
ビン10へ送る蒸気7を生成する。その後誘引通風機2
4、煙突25を通り大気中へ排出するが、この場合、環
境規制値を満足させるため、必要に応じ、電気集塵器2
2、排煙脱硫/脱硝装置23により、排ガスの浄化を行
う。また、過熱器15で過熱され、蒸気タービン10へ
送られた蒸気は、復水器18で水6となり、復水ポンプ
19、脱気器20、給水ポンプ21を通り加熱煙道12
の蒸発器16へ送られる。蒸発器16で発生した蒸気は
蒸気ドラム17を経て加熱煙道12の上流側、即ち高温
側の過熱器15で加熱され、高温蒸気となって蒸気ター
ビン10を駆動する。
【0020】以上の通り本実施例によれば石炭燃焼炉1
4で発生した燃焼ガスを加熱煙道12内を経て煙突25
に排出する過程で、加熱煙道12内に上流側、即ち高温
側から下流側にむかって順次的に設けた2個の空気伝熱
面13によって、圧縮空気を加熱、これによってガスタ
ービン9を駆動するので、従来のように、加圧した燃焼
ガスを直接、ガスタービンに送るプラントと相違して、
たとえば加熱煙道12を加圧する必要はなく、即ち、従
来例に見る圧力容器28を必要とせず、プラントが単純
小型化されるため、設備費、スペース確保等の点で著し
く有利になるという利点がある。
【0021】また、従来のように、要部が加圧容器によ
って囲われるということがないので稼働状態の監視手段
も通常の監視手段で足りるという利点がある。
【0022】また、ガスタービン9へは、清浄な高温高
圧の空気が駆動ガスとして供給されるので、異物、異成
分を含んだ燃焼ガスを供給する従来例と相違してガスタ
ービン翼やケーシング等が摩耗や腐食の損傷を全く被ら
ないという利点がある。
【0023】また、燃焼ガスを直接、ガスタービンに用
いないので、燃焼ガス清浄化のためのサイクロンやセラ
ミックフィルタを必要とせず、メンテナンス、コストの
面でも更に有利になるという利点がある。
【0024】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の効果を有する。
【0025】即ち、本発明によればガスタービンを駆動
する高温流体として空気を用いるため、ばい塵等を取除
くサイクロンやセラミックフィルタ(ガスタービン入口
の高温部に設置)が不要であり、かつ、ガスタービンを
損傷することもない。
【0026】また、ガスタービン排気は空気であるた
め、これを燃焼用空気として燃焼炉へ送り込むことがで
き、別置のファンを用いる必要がない。
【0027】また、燃焼炉で発生させたガスは、ガスタ
ービンへ送り込む必要はなく、そのまま排出することと
しているため、燃焼炉は常圧で運用することができる。
したがって、加圧流動床燃焼炉や加圧ガス化炉で必要と
される圧力容器を設ける必要はない。
【0028】また、要部を圧力容器で囲う必要がないの
でプラントの監視手段に通常の監視手段を用いることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の系統図、
【図2】従来の複合発電プラントの系統図である。
【符号の説明】
1 空気 2 高温空気 3 排気 4 石炭 5 スラグ 6 水 7 蒸気 8 圧縮機 9 ガスタービン 10 蒸気タービン 11 発電機 12 加熱煙道 13 空気伝熱面 14 石炭燃焼炉 15 過熱器 16 蒸発器 17 蒸気ドラム 18 復水器 19 復水ポンプ 20 脱気器 21 給水ポンプ 22 電気集塵器 23 排煙脱硫/脱硝装置 24 誘引通風機 25 煙突

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石炭、重質油等媒塵等を排出する燃料を
    用いて発電する複合発電プラントにおいて、上記燃料を
    燃焼させて生じた燃焼ガスと熱交換して空気を加熱する
    空気加熱手段と、同空気加熱手段により加熱した高温空
    気により駆動されるガスタービンと、上記燃焼ガスによ
    り水を加熱して高温蒸気を発生する蒸気発生手段と、同
    蒸気発生手段により発生された蒸気により駆動される蒸
    気タービンと、上記ガスタービンの排気を燃焼空気とし
    て用いる上記燃料の燃焼炉とを具備してなることを特徴
    とする複合発電プラント。
JP23170392A 1992-08-31 1992-08-31 複合発電プラント Pending JPH0681610A (ja)

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JP23170392A JPH0681610A (ja) 1992-08-31 1992-08-31 複合発電プラント

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JP23170392A JPH0681610A (ja) 1992-08-31 1992-08-31 複合発電プラント

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JPH0681610A true JPH0681610A (ja) 1994-03-22

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JP23170392A Pending JPH0681610A (ja) 1992-08-31 1992-08-31 複合発電プラント

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014105612A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Kubota Kankyo Service Kk 廃熱回収設備、廃熱回収方法及び廃棄物処理炉

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014105612A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Kubota Kankyo Service Kk 廃熱回収設備、廃熱回収方法及び廃棄物処理炉

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000704