JPH08114104A - 複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラント - Google Patents
複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラントInfo
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- JPH08114104A JPH08114104A JP3006938A JP693891A JPH08114104A JP H08114104 A JPH08114104 A JP H08114104A JP 3006938 A JP3006938 A JP 3006938A JP 693891 A JP693891 A JP 693891A JP H08114104 A JPH08114104 A JP H08114104A
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- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
- F01K21/042—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas pure steam being expanded in a motor somewhere in the plant
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- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラントの始動
能力を、始動時の電気出力とは無関係に迅速にする。 【構成】 少なくともガスタ−ボ群の圧縮機１，ガスタ
ービン２，燃焼室３と蒸気タービン８，９と廃熱ボイラ
４とを蒸気貯え器１２に接続し、ガスタ−ボ群と連動結
合された蒸気循環路の蒸気タ−ビンを自律運動させるた
めに、蒸気貯え器に蒸気を絶え間なく準備する。これに
よって、複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラントの始動能
力を高める。
能力を、始動時の電気出力とは無関係に迅速にする。 【構成】 少なくともガスタ−ボ群の圧縮機１，ガスタ
ービン２，燃焼室３と蒸気タービン８，９と廃熱ボイラ
４とを蒸気貯え器１２に接続し、ガスタ−ボ群と連動結
合された蒸気循環路の蒸気タ−ビンを自律運動させるた
めに、蒸気貯え器に蒸気を絶え間なく準備する。これに
よって、複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラントの始動能
力を高める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複合ガス・蒸気タ−ビン
動力プラントであって、主として、化石燃料を供給され
る少なくとも１つのガスタ−ボ群と、少なくとも１つの
蒸気循環路と、前記ガスタ−ボ群に後置された廃熱ボイ
ラとが設けられていて、該廃熱ボイラに前記ガスタ−ボ
群の排ガスが供給可能であり、さらに発電機が設けられ
ている形式のものに関する。さらに、本発明はこのよう
な複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラントを運転する方法
に関する。
動力プラントであって、主として、化石燃料を供給され
る少なくとも１つのガスタ−ボ群と、少なくとも１つの
蒸気循環路と、前記ガスタ−ボ群に後置された廃熱ボイ
ラとが設けられていて、該廃熱ボイラに前記ガスタ−ボ
群の排ガスが供給可能であり、さらに発電機が設けられ
ている形式のものに関する。さらに、本発明はこのよう
な複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラントを運転する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】「複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラン
ト」（以降、省略して複合プラントと呼ぶ）とは常に、
ガスタ−ボ群と少なくとも１つの蒸気タ−ビン循環路と
の協働プラントであると理解されている。この場合、ガ
スタ−ボ群の運転から生じた排ガスは廃熱蒸気発生器
（＝発熱ボイラ）に通される。この廃熱ボイラでは、蒸
気タ−ビンへの供給に必要とされる蒸気を発生させるた
めに前記排ガスの残留潜熱が利用される。この付加的な
蒸気出力はプラントの一層高い熱効率を生ぜしめる。こ
の場合にこの複合プラントは、５０％を越えるオ−ダで
変動する極めて良好な変換効率を有している。両機械形
式（ガスタ−ボ群／蒸気タ−ビン循環路）の間には、そ
れぞれの時間的な始動能力の点で相違が存在するので、
始動時には複合プラント全体の有効性に関して遅延が生
じる。さらに、始動過程においては、この始動過程のた
めに大きな電気出力が提供されていないと別の不都合が
生じてしまう。
ト」（以降、省略して複合プラントと呼ぶ）とは常に、
ガスタ−ボ群と少なくとも１つの蒸気タ−ビン循環路と
の協働プラントであると理解されている。この場合、ガ
スタ−ボ群の運転から生じた排ガスは廃熱蒸気発生器
（＝発熱ボイラ）に通される。この廃熱ボイラでは、蒸
気タ−ビンへの供給に必要とされる蒸気を発生させるた
めに前記排ガスの残留潜熱が利用される。この付加的な
蒸気出力はプラントの一層高い熱効率を生ぜしめる。こ
の場合にこの複合プラントは、５０％を越えるオ−ダで
変動する極めて良好な変換効率を有している。両機械形
式（ガスタ−ボ群／蒸気タ−ビン循環路）の間には、そ
れぞれの時間的な始動能力の点で相違が存在するので、
始動時には複合プラント全体の有効性に関して遅延が生
じる。さらに、始動過程においては、この始動過程のた
めに大きな電気出力が提供されていないと別の不都合が
生じてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の複合プラント、つまり複合ガス・蒸気タ
−ビン動力プラントを改良して、小さ過ぎる電力の理由
で始動プログラムを通常通り実施することができない場
合でも、始動能力を迅速にすることができるような複合
プラントを提供することである。さらに、本発明の課題
は、上記の規定のもとでも、少なくとも汎用の始動能力
を備えた従来の復合プラントと同じ程度の高さにプラン
トの効率を保つことである。さらに、本発明の課題はこ
のような複合プラントを運転するための有利な方法を提
供することである。
で述べた形式の複合プラント、つまり複合ガス・蒸気タ
−ビン動力プラントを改良して、小さ過ぎる電力の理由
で始動プログラムを通常通り実施することができない場
合でも、始動能力を迅速にすることができるような複合
プラントを提供することである。さらに、本発明の課題
は、上記の規定のもとでも、少なくとも汎用の始動能力
を備えた従来の復合プラントと同じ程度の高さにプラン
トの効率を保つことである。さらに、本発明の課題はこ
のような複合プラントを運転するための有利な方法を提
供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、少なくともガスタ−ボ群と蒸気循
環路と廃熱ボイラとが個々にまたは互いに組み合わされ
て、直接または間接的に蒸気貯え器と接続されており、
該蒸気貯え器に、前記ガスタ−ボ群と連動結合可能な前
記蒸気循環路に設けられた少なくとも１つの蒸気タ−ビ
ンをオ−トノマス運転、つまり自律運転させるために蒸
気が絶え間なく準備されているようにした。
に本発明の構成では、少なくともガスタ−ボ群と蒸気循
環路と廃熱ボイラとが個々にまたは互いに組み合わされ
て、直接または間接的に蒸気貯え器と接続されており、
該蒸気貯え器に、前記ガスタ−ボ群と連動結合可能な前
記蒸気循環路に設けられた少なくとも１つの蒸気タ−ビ
ンをオ−トノマス運転、つまり自律運転させるために蒸
気が絶え間なく準備されているようにした。
【０００５】さらに、上記課題を解決するための本発明
の方法は請求項４以下に記載されている。
の方法は請求項４以下に記載されている。
【０００６】
【発明の効果】本発明の大きな利点は、蒸気貯え器を設
けることによって蒸気タ−ビン循環路が廃熱ボイラを含
めて予熱温度に保たれるので、蒸気タ−ビン部分をガス
タ−ボ群と同様に迅速に始動させることができることに
ある。始動過程の間に適度な温度に相応して蒸気貯え器
から蒸気タ−ビンに蒸気を供給することも同じように作
用する。さらに、本発明の別の利点は、始動過程に対し
て大きな電気出力が必要にならず、いわゆる「ブラック
・スタ−ト（Ｂｌａｃｋ Ｓｔａｒｔ）」が可能になる
ことである。
けることによって蒸気タ−ビン循環路が廃熱ボイラを含
めて予熱温度に保たれるので、蒸気タ−ビン部分をガス
タ−ボ群と同様に迅速に始動させることができることに
ある。始動過程の間に適度な温度に相応して蒸気貯え器
から蒸気タ−ビンに蒸気を供給することも同じように作
用する。さらに、本発明の別の利点は、始動過程に対し
て大きな電気出力が必要にならず、いわゆる「ブラック
・スタ−ト（Ｂｌａｃｋ Ｓｔａｒｔ）」が可能になる
ことである。
【０００７】本発明の利点をまとめると以下のようにな
る。
る。
【０００８】イ） 複合プラントの全体的な迅速始動性
が与えられている。
が与えられている。
【０００９】ロ） 複合プラントがオ−トノマス始動能
力を備えている。
力を備えている。
【００１０】ハ） 複合プラント全体が廉価である。そ
の理由は、この複合プラントが、始動能力を高めるため
にコストのかかる電気的な補助装置を必要としないから
である。
の理由は、この複合プラントが、始動能力を高めるため
にコストのかかる電気的な補助装置を必要としないから
である。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。本発明を直接に理解するためには必要でない
全ての要素は省略されている。媒体の流れ方向は矢印に
よって示されている。
説明する。本発明を直接に理解するためには必要でない
全ての要素は省略されている。媒体の流れ方向は矢印に
よって示されている。
【００１２】図１は複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラン
ト（複合プラント）の回路を示している。この複合プラ
ントはガスタ−ボ群と蒸気タ−ビン循環路との恊働プラ
ントにより成っており、この場合、両ブロックの間に
は、廃熱ボイラ４が設けられている。廃熱ボイラ４と蒸
気タ−ビン循環路とに前置されたガスタ−ボ群は主とし
て圧縮機１と、有利にはこの圧縮機と共通の軸に配置さ
れたガスタ−ビン２と、前記両機械の回転に連動結合さ
れた発電機１０と、圧縮機１とガスタ−ビン２との間に
配置された燃焼室３とから成っている。圧縮機１によっ
て吸い込まれた空気は圧縮され、引き続きこの空気は燃
焼室３に流入する。この燃焼室３を運転するための燃料
としては、ガス状および／または液状の燃料が使用され
る。燃焼室３で処理された熱ガスは、続いて行なわれる
プロセスにおいてガスタ−ビン２に供給される。放圧後
に、圧力消費された前記熱ガスは煙道ガスとして廃熱ボ
イラ４を貫流する。後置された蒸気タ−ビン８への供給
のために熱交換によって蒸気形成を準備する場合には、
前記廃熱ボイラにおいて前記煙道ガスの熱残留ポテンシ
ャルがさらに利用される。図１に示したように、第１の
蒸気タ−ビン８には別の蒸気タ−ビン９が後置されてい
てよく、この別の蒸気タ−ビンはたとえば低圧タ−ビン
である。図示の廃熱ボイラ４とは、２圧力式の廃熱ボイ
ラである。もちろん、単圧力式の廃熱ボイラを使用する
こともできる。しかし、２圧力式の廃熱ボイラは単圧力
式の廃熱ボイラに比べたて、煙道ガスの温度を一層低く
低下させることができ、したがって複合プラントの効率
が高められるという利点をもっている。選択的に廃熱ボ
イラ４に付加燃焼装置（図示しない）を付加することが
できる。この付加燃焼装置はガスタ−ビン排ガスを一層
高い温度レベルにまで処理する。このような手段は、負
荷ピ−ク時に複合プラントの電流出力を高めたい場合に
有利になることが判明した。さらに、３圧力式の廃熱ボ
イラの使用も可能である。すなわち、ガスタ−ビン排ガ
スの熱エネルギから主として高圧蒸気と低圧蒸気とが形
成され、両蒸気は対応する蒸気タ−ビンに供給される。
前記蒸気タ−ビンは図１から判かるように、クラッチ１
４を介してガスタ−ボ群の同じ発電機１０に連結される
と有利である。２つの蒸気圧が形成されることに基づ
き、ガスタ−ビン排ガスのポテンシャルを最適に利用す
ることができ、この場合、ガスタ−ビンプロセスの終了
時にはまだ約５００℃の温度を有している前記排ガスを
約１００℃にまで低下させることができる。放圧された
蒸気は最後の蒸気タ−ビン９を去った後に凝縮器１１に
流入し、この場合、冷却媒体として水または空気が使用
され得る。凝縮体はポンプによって吐出されて通常、予
熱器（図示しない）に流入し、この場所から、給水容器
（図示しない）と脱ガス器（図示しない）とに流入す
る。前記段を通過した後に、前記凝縮体は、導管２３を
介して再び廃熱ボイラ４に戻すことができるように処理
されている。
ト（複合プラント）の回路を示している。この複合プラ
ントはガスタ−ボ群と蒸気タ−ビン循環路との恊働プラ
ントにより成っており、この場合、両ブロックの間に
は、廃熱ボイラ４が設けられている。廃熱ボイラ４と蒸
気タ−ビン循環路とに前置されたガスタ−ボ群は主とし
て圧縮機１と、有利にはこの圧縮機と共通の軸に配置さ
れたガスタ−ビン２と、前記両機械の回転に連動結合さ
れた発電機１０と、圧縮機１とガスタ−ビン２との間に
配置された燃焼室３とから成っている。圧縮機１によっ
て吸い込まれた空気は圧縮され、引き続きこの空気は燃
焼室３に流入する。この燃焼室３を運転するための燃料
としては、ガス状および／または液状の燃料が使用され
る。燃焼室３で処理された熱ガスは、続いて行なわれる
プロセスにおいてガスタ−ビン２に供給される。放圧後
に、圧力消費された前記熱ガスは煙道ガスとして廃熱ボ
イラ４を貫流する。後置された蒸気タ−ビン８への供給
のために熱交換によって蒸気形成を準備する場合には、
前記廃熱ボイラにおいて前記煙道ガスの熱残留ポテンシ
ャルがさらに利用される。図１に示したように、第１の
蒸気タ−ビン８には別の蒸気タ−ビン９が後置されてい
てよく、この別の蒸気タ−ビンはたとえば低圧タ−ビン
である。図示の廃熱ボイラ４とは、２圧力式の廃熱ボイ
ラである。もちろん、単圧力式の廃熱ボイラを使用する
こともできる。しかし、２圧力式の廃熱ボイラは単圧力
式の廃熱ボイラに比べたて、煙道ガスの温度を一層低く
低下させることができ、したがって複合プラントの効率
が高められるという利点をもっている。選択的に廃熱ボ
イラ４に付加燃焼装置（図示しない）を付加することが
できる。この付加燃焼装置はガスタ−ビン排ガスを一層
高い温度レベルにまで処理する。このような手段は、負
荷ピ−ク時に複合プラントの電流出力を高めたい場合に
有利になることが判明した。さらに、３圧力式の廃熱ボ
イラの使用も可能である。すなわち、ガスタ−ビン排ガ
スの熱エネルギから主として高圧蒸気と低圧蒸気とが形
成され、両蒸気は対応する蒸気タ−ビンに供給される。
前記蒸気タ−ビンは図１から判かるように、クラッチ１
４を介してガスタ−ボ群の同じ発電機１０に連結される
と有利である。２つの蒸気圧が形成されることに基づ
き、ガスタ−ビン排ガスのポテンシャルを最適に利用す
ることができ、この場合、ガスタ−ビンプロセスの終了
時にはまだ約５００℃の温度を有している前記排ガスを
約１００℃にまで低下させることができる。放圧された
蒸気は最後の蒸気タ−ビン９を去った後に凝縮器１１に
流入し、この場合、冷却媒体として水または空気が使用
され得る。凝縮体はポンプによって吐出されて通常、予
熱器（図示しない）に流入し、この場所から、給水容器
（図示しない）と脱ガス器（図示しない）とに流入す
る。前記段を通過した後に、前記凝縮体は、導管２３を
介して再び廃熱ボイラ４に戻すことができるように処理
されている。
【００１３】この複合プラントは蒸気貯え器１２と接続
されたおり、この蒸気貯え器は以下に説明するように、
複合プラントの確実なオ−トノマス始動を可能にすると
いう最終的な目的をもっている。蒸気貯え器１２は複合
プラントの運転時に、廃熱ボイラ４の高圧蒸気形成部か
ら延びる蒸気導管に配置されている弁１５を介して徐々
に蒸気を供給され、このことは蒸気の凝縮によって行な
われる。付加的に、加熱装置１３を介して蒸気貯え器１
２に異質エネルギを供給することが可能になる。次に、
複合プラントを始動させたい場合、廃熱ボイラ４から延
びる蒸気導管に設けられた弁１７が閉鎖された状態にお
いて、弁１５を介して蒸気貯え器１２から蒸気が弁１６
の手前に与えられる。この弁１６は蒸気タ−ビン８に対
する蒸気供給導管に設けられている。この弁１６を僅か
に開放し、かつ蒸気タ−ビン８の排気導管に位置する別
の弁１８を完全に開放することにより、蒸気タ−ビン８
によってガスタ−ボ群１，２に合わせて所要始動出力を
形成することができる。この始動出力は、両蒸気タ−ビ
ン８，９によって標準的に放出される出力の約５％であ
る。蒸気タ−ビン８の手前に配置された弁１６を数バ−
ルにまで著しく絞ることによって、排気導管に配置され
た別の弁１８を介して自由な排気を実施することができ
ることに基づき、蒸気タ−ビン８は良好な熱力学的状況
のもとで作動する。閉鎖された各１つの弁２０，２１
が、蒸気タ−ビン部分からの排気と、燃焼室３ならびに
廃熱ボイラ４の低圧蒸気発生器束６との接続を阻止して
いる間、排気用の弁１８の上流側で蒸気タ−ビン８の排
気導管に配置された別の弁１９の著しく絞られた位置
は、第１の蒸気タ−ビン８に後置された第２の蒸気タ−
ビン９が設けられている場合には、この第２の蒸気タ−
ビンに対する所要の冷却蒸気量の通過を可能にする。こ
の場合、後者の蒸気タ−ビン９に後置された凝縮器１１
によって真空が形成され、この真空は通気損失を最小限
に抑える。これに対して平行して、圧縮器１が燃焼室３
に空気を搬送し始めるので、徐々に燃料を加えて、着火
することができる。生成した熱ガスは直ちにガスタ−ビ
ン２に供給されて、ガスタ−ボ群を加速させるために役
立つ。最終的に公称回転数が得られ、発電機１０は電流
回路網と同期化され、並列接続されて負荷され、しかも
この場合には、第１の蒸気タ−ビン８に対する蒸気供給
は中断されない。すなわち、前記第１の蒸気タ−ビンは
このとき、ある程度は充分に予熱されており、したがっ
て高い圧力の蒸気が廃熱ボイラ４において充分な品質で
形成されるやいなや、このような蒸気を前記第１の蒸気
タ−ビンに供給することができる。したがって、凝縮器
１１に対する接続路（図示しない）に配置されたバイパ
ス弁２２は閉鎖され、第１の蒸気タ−ビン８に対する蒸
気供給導管に設けられた別の弁１７が開放される。両蒸
気タ−ビン８，９に対する各蒸気供給導管に設けられた
両弁１６，１９を完全に開放し、かつ排出用の弁１８を
閉鎖することにより、蒸気循環路全体を運転させること
ができる。この移行段階の間では、相変らず蒸気貯え器
１２から蒸気タ−ビン循環路に蒸気を供給することがで
きる。廃熱ボイラ４の高圧蒸気発生器束５における蒸気
生産が定量的に完全に充分になるやいなや、蒸気貯え器
１２に弁１５を介して再び蒸気を供給することができ
る。この複合プラントのガスタ−ビン２が蒸気吹込みタ
−ビン、つまり「スチ−ム・インジェクション・ガスタ
−ビン（Ｓｔｅａｍ Ｉｎｊｅｋｔｉｏｎ Ｇａｓ Ｔ
ｕｒｂｉｎｅ）」（ＳＴＩＧ）として構成されていて、
したがって第２の蒸気タ−ビン９と凝縮器１１とが存在
していない場合には、唯一つの蒸気タ−ビン８の排気は
直接にガスタ−ビン循環路に導入され、この場合、前記
排気が燃焼室３の範囲に導入されると有利である。その
間に、前記排気の少なくと一部をガスタ−ビン用の冷却
媒体として使用することも可能である。
されたおり、この蒸気貯え器は以下に説明するように、
複合プラントの確実なオ−トノマス始動を可能にすると
いう最終的な目的をもっている。蒸気貯え器１２は複合
プラントの運転時に、廃熱ボイラ４の高圧蒸気形成部か
ら延びる蒸気導管に配置されている弁１５を介して徐々
に蒸気を供給され、このことは蒸気の凝縮によって行な
われる。付加的に、加熱装置１３を介して蒸気貯え器１
２に異質エネルギを供給することが可能になる。次に、
複合プラントを始動させたい場合、廃熱ボイラ４から延
びる蒸気導管に設けられた弁１７が閉鎖された状態にお
いて、弁１５を介して蒸気貯え器１２から蒸気が弁１６
の手前に与えられる。この弁１６は蒸気タ−ビン８に対
する蒸気供給導管に設けられている。この弁１６を僅か
に開放し、かつ蒸気タ−ビン８の排気導管に位置する別
の弁１８を完全に開放することにより、蒸気タ−ビン８
によってガスタ−ボ群１，２に合わせて所要始動出力を
形成することができる。この始動出力は、両蒸気タ−ビ
ン８，９によって標準的に放出される出力の約５％であ
る。蒸気タ−ビン８の手前に配置された弁１６を数バ−
ルにまで著しく絞ることによって、排気導管に配置され
た別の弁１８を介して自由な排気を実施することができ
ることに基づき、蒸気タ−ビン８は良好な熱力学的状況
のもとで作動する。閉鎖された各１つの弁２０，２１
が、蒸気タ−ビン部分からの排気と、燃焼室３ならびに
廃熱ボイラ４の低圧蒸気発生器束６との接続を阻止して
いる間、排気用の弁１８の上流側で蒸気タ−ビン８の排
気導管に配置された別の弁１９の著しく絞られた位置
は、第１の蒸気タ−ビン８に後置された第２の蒸気タ−
ビン９が設けられている場合には、この第２の蒸気タ−
ビンに対する所要の冷却蒸気量の通過を可能にする。こ
の場合、後者の蒸気タ−ビン９に後置された凝縮器１１
によって真空が形成され、この真空は通気損失を最小限
に抑える。これに対して平行して、圧縮器１が燃焼室３
に空気を搬送し始めるので、徐々に燃料を加えて、着火
することができる。生成した熱ガスは直ちにガスタ−ビ
ン２に供給されて、ガスタ−ボ群を加速させるために役
立つ。最終的に公称回転数が得られ、発電機１０は電流
回路網と同期化され、並列接続されて負荷され、しかも
この場合には、第１の蒸気タ−ビン８に対する蒸気供給
は中断されない。すなわち、前記第１の蒸気タ−ビンは
このとき、ある程度は充分に予熱されており、したがっ
て高い圧力の蒸気が廃熱ボイラ４において充分な品質で
形成されるやいなや、このような蒸気を前記第１の蒸気
タ−ビンに供給することができる。したがって、凝縮器
１１に対する接続路（図示しない）に配置されたバイパ
ス弁２２は閉鎖され、第１の蒸気タ−ビン８に対する蒸
気供給導管に設けられた別の弁１７が開放される。両蒸
気タ−ビン８，９に対する各蒸気供給導管に設けられた
両弁１６，１９を完全に開放し、かつ排出用の弁１８を
閉鎖することにより、蒸気循環路全体を運転させること
ができる。この移行段階の間では、相変らず蒸気貯え器
１２から蒸気タ−ビン循環路に蒸気を供給することがで
きる。廃熱ボイラ４の高圧蒸気発生器束５における蒸気
生産が定量的に完全に充分になるやいなや、蒸気貯え器
１２に弁１５を介して再び蒸気を供給することができ
る。この複合プラントのガスタ−ビン２が蒸気吹込みタ
−ビン、つまり「スチ−ム・インジェクション・ガスタ
−ビン（Ｓｔｅａｍ Ｉｎｊｅｋｔｉｏｎ Ｇａｓ Ｔ
ｕｒｂｉｎｅ）」（ＳＴＩＧ）として構成されていて、
したがって第２の蒸気タ−ビン９と凝縮器１１とが存在
していない場合には、唯一つの蒸気タ−ビン８の排気は
直接にガスタ−ビン循環路に導入され、この場合、前記
排気が燃焼室３の範囲に導入されると有利である。その
間に、前記排気の少なくと一部をガスタ−ビン用の冷却
媒体として使用することも可能である。
【００１４】既に上で述べたように、廃ガスボイラ４に
おいて煙道ガス７をできるだけ完全に、つまり相応する
酸露点が許す限り利用するためには、ガスタ−ビンのタ
イプに応じて、高圧蒸気発生器束５にさらに低圧蒸気発
生器束６を後置すると有利になり得る。この低圧蒸気発
生器束で形成された蒸気の圧力は、蒸気タ−ビン循環路
から弁２０を介して燃焼室３に流入する蒸気の圧力に相
当していると有利である。
おいて煙道ガス７をできるだけ完全に、つまり相応する
酸露点が許す限り利用するためには、ガスタ−ビンのタ
イプに応じて、高圧蒸気発生器束５にさらに低圧蒸気発
生器束６を後置すると有利になり得る。この低圧蒸気発
生器束で形成された蒸気の圧力は、蒸気タ−ビン循環路
から弁２０を介して燃焼室３に流入する蒸気の圧力に相
当していると有利である。
【００１５】しかし、第２の蒸気タ−ビン９と凝縮器１
１との存在によって複合プラントが構成されている場合
でも、ＮＯX対策の理由であれ、冷却の目的であれ、ま
たはその他の理由であれ、適当な圧力の蒸気の一部を弁
２０を介して、または別の軌道でガスタ−ビン循環路に
供給することが有利になり得る。
１との存在によって複合プラントが構成されている場合
でも、ＮＯX対策の理由であれ、冷却の目的であれ、ま
たはその他の理由であれ、適当な圧力の蒸気の一部を弁
２０を介して、または別の軌道でガスタ−ビン循環路に
供給することが有利になり得る。
【００１６】このように構成されたプラントは蒸気貯え
器１２によって廃ガスボイラ４を含めて蒸気タ−ビン循
環路を予熱温度に保つことができるので、蒸気タ−ビン
８をガスタ−ビン２と同様に迅速に始動させることがで
きる。すなわち、このことはガスタ−ビンの迅速な始動
能力と、複合プラントの良好な効率とを合わせることで
あり、この場合、場合によってはガスタ−ボ群への蒸気
導入（ＳＴＩＧ）に基づいて生ぜしめられる付加的な利
点が付随する。始動過程自体に対しては、上記構成から
明らかであるように大きな電気出力を提供する必要はな
い。いわゆる「ブラック・スタ−ト（Ｂｌａｃｋ Ｓｔ
ａｒｔ）」が可能になる。
器１２によって廃ガスボイラ４を含めて蒸気タ−ビン循
環路を予熱温度に保つことができるので、蒸気タ−ビン
８をガスタ−ビン２と同様に迅速に始動させることがで
きる。すなわち、このことはガスタ−ビンの迅速な始動
能力と、複合プラントの良好な効率とを合わせることで
あり、この場合、場合によってはガスタ−ボ群への蒸気
導入（ＳＴＩＧ）に基づいて生ぜしめられる付加的な利
点が付随する。始動過程自体に対しては、上記構成から
明らかであるように大きな電気出力を提供する必要はな
い。いわゆる「ブラック・スタ−ト（Ｂｌａｃｋ Ｓｔ
ａｒｔ）」が可能になる。
【００１７】ガスタ−ボ群と蒸気タ−ビン循環路との間
に設けられた、たとえばオ−バランニングクラッチとし
て構成されたクラッチ１４はいわゆる「シンプルＳＴＩ
Ｇ（ＳＩＭＰＬＥ ＳＴＩＧ）」としての複合プラント
の運転、つまり蒸気タ−ビン８の使用なしの複合プラン
トの運転を可能にする。この場合、このような蒸気タ−
ビンは背圧タ−ビンではなく、たんに始動タ−ビンとし
て構成されている。すなわち、この蒸気タ−ビンは始動
の行なわれた後に再び停止される。蒸気発生器として働
く廃熱ボイラ４はこの場合、燃料室への吹込みに使用さ
れるような低圧蒸気だけを発生させればよい。このよう
な構成では、蒸気貯え器１２もこの圧力レベルに制限さ
れている。しかし、この蒸気貯え器は異質エネルギによ
って一層高いポテンシャルにまで負荷され、このことは
既に述べた加熱装置１３を介して間接的に行なわれる
か、または蒸気によって直接に行なわれ得る。
に設けられた、たとえばオ−バランニングクラッチとし
て構成されたクラッチ１４はいわゆる「シンプルＳＴＩ
Ｇ（ＳＩＭＰＬＥ ＳＴＩＧ）」としての複合プラント
の運転、つまり蒸気タ−ビン８の使用なしの複合プラン
トの運転を可能にする。この場合、このような蒸気タ−
ビンは背圧タ−ビンではなく、たんに始動タ−ビンとし
て構成されている。すなわち、この蒸気タ−ビンは始動
の行なわれた後に再び停止される。蒸気発生器として働
く廃熱ボイラ４はこの場合、燃料室への吹込みに使用さ
れるような低圧蒸気だけを発生させればよい。このよう
な構成では、蒸気貯え器１２もこの圧力レベルに制限さ
れている。しかし、この蒸気貯え器は異質エネルギによ
って一層高いポテンシャルにまで負荷され、このことは
既に述べた加熱装置１３を介して間接的に行なわれる
か、または蒸気によって直接に行なわれ得る。
【図１】本発明による複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラ
ントの回路図である。
ントの回路図である。
１ 圧縮機 ２ ガスタ−ビン ３ 燃焼室 ４ 廃熱ボイラ ５ 高圧蒸気発生器束 ６ 低圧蒸気発生器束 ７ 煙道ガス ８，９ 蒸気タ−ビン １０ 発電機 １１ 凝縮器 １２ 蒸気貯え器 １３ 加熱装置 １４ クラッチ １５，１６，１７，１８，１９，２０，２１ 弁 ２２ バイパス弁 ２３ 導管
Claims (8)
- 【請求項１】 複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラントで
あって、主として、化石燃料を供給される少なくとも１
つのガスタ−ボ群と、少なくとも１つの蒸気循環路と、
前記ガスタ−ボ群に後置された廃熱ボイラとが設けられ
ていて、該廃熱ボイラに前記ガスタ−ボ群の排ガスが供
給可能であり、さらに発電機が設けられている形式のも
のにおいて、少なくともガスタ−ボ群（１，２，３）と
蒸気循環路（８，９）と廃熱ボイラ（４）とが個々にま
たは互いに組み合わされて、直接または間接的に蒸気貯
え器（１２）と接続されており、該蒸気貯え器に、前記
ガスタ−ボ群と連動結合可能な前記蒸気循環路の少なく
とも１つの蒸気タ−ビン（８，９）を自律運転させるた
めに蒸気が絶え間なく準備されていることを特徴とする
複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラント。 - 【請求項２】 蒸気貯え器（１２）が廃熱ボイラ（４）
から蒸気を供給されている、請求項１記載の複数ガス・
蒸気タ−ビン動力プラント。 - 【請求項３】 蒸気貯え器（１２）に異質エネルギを負
荷可能な異質エネルギ供給装置（１３）が設けられてい
る、請求項１記載の複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラン
ト。 - 【請求項４】 請求項１記載の複合ガス・蒸気タ−ビン
動力プラントを運転する方法において、蒸気循環路に設
けられた蒸気タ−ビン（８，９）の制限された吸込能力
で、廃熱ボイラ（４）から生じた蒸気の一部をガスタ−
ボ群の循環路に導入することを特徴とする、複合ガス・
蒸気タ−ビン動力プラントを運転する方法。 - 【請求項５】 請求項１記載の複合ガス・蒸気タ−ビン
動力プラントを運転する方法において、蒸気貯え器（１
２）から蒸気の一部をガスタ−ボ群の循環路に導入する
ことを特徴とする、複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラン
トを運転する方法。 - 【請求項６】 蒸気の一部をガスタ−ボ群の燃焼室
（３）に導入する、請求項４または５記載の方法。 - 【請求項７】 蒸気の一部をガスタ−ボ群のガスタ−ビ
ン（２）に導入する、請求項４または５記載の方法。 - 【請求項８】 請求項１記載の複合ガス・蒸気タ−ビン
動力プラントを運転する方法において、ガスタ−ボ群か
ら廃熱ボイラ（４）を通って流れる煙道ガス（７）の量
的および／または熱量的に減少したポテンシャルにおい
て、蒸気貯え器（１２）に準備された蒸気の一部を分岐
させて、蒸気循環路の単数または複数の蒸気タ−ビン
（８，９）に導入することを特徴とする、複合ガス・蒸
気タ−ビン動力プラントを運転する方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| CH31290 | 1990-01-31 | ||
| CH312/90-4 | 1990-01-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=4184136
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| JP3006938A Pending JPH08114104A (ja) | 1990-01-31 | 1991-01-24 | 複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラント |
| JP2000003782U Pending JP2000000076U (ja) | 1990-01-31 | 2000-06-02 | 複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラント |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000003782U Pending JP2000000076U (ja) | 1990-01-31 | 2000-06-02 | 複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラント |
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| RU (1) | RU2015353C1 (ja) |
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| US5927063A (en) * | 1997-08-19 | 1999-07-27 | Exxon Chemical Patents Inc. | High efficiency reformed methanol gas turbine power plants |
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