JPH0875103A - 複合発電設備 - Google Patents

複合発電設備

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JPH0875103A
JPH0875103A JP21268694A JP21268694A JPH0875103A JP H0875103 A JPH0875103 A JP H0875103A JP 21268694 A JP21268694 A JP 21268694A JP 21268694 A JP21268694 A JP 21268694A JP H0875103 A JPH0875103 A JP H0875103A
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JP
Japan
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exhaust gas
amount
exhaust
heat recovery
recovery boiler
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Pending
Application number
JP21268694A
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English (en)
Inventor
Tamotsu Yamamoto
保 山本
Yoshio Nishio
良夫 西尾
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスタービン発電機の出力に拘らず排熱回収
ボイラの蒸気発生量を調整し得るようにする。 【構成】 排ガスダクト7の排熱回収ボイラ8入側と出
側との間にバイパスダクト13を接続し、ダンパ駆動装
置17によりダンパ15,16の開度を調整して、バイ
パスダクト13へ排ガス12を分配すると共に、排ガス
ダクト7への排ガス12を絞ることにより、排熱回収ボ
イラ8における蒸気の発生量を低減することを可能と
し、電力需要とは切離して蒸気発生量を調節することが
可能となるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複合発電設備に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】複合発電設備は、図4に示すように、コ
ンプレッサ1と燃焼器2とタービン3と発電機4とを組
合せてガスタービン発電機5を構成し、ガスタービン発
電機5と煙突6とを結ぶ排ガスダクト7の途中に排熱回
収ボイラ8を接続したものである。
【0003】尚、9はコンプレッサ1で圧縮される空
気、10はガスタービン発電機5の燃焼器2へ供給され
る燃料、11は燃焼器2で発生された燃焼ガス、12は
タービン3から排出された排ガスである。
【0004】そして、ガスタービン発電機5では、図示
しない駆動装置によりコンプレッサ1を駆動して空気9
を圧縮させ、圧縮された空気9を燃焼器2へ送って燃料
10を燃焼させ、燃焼器2で発生された燃焼ガス11を
タービン3へ送って、タービン3に駆動力を発生させる
ことにより、コンプレッサ1と発電機4を駆動させて、
電力を得るようにする。
【0005】タービン3を出た排ガス12は、排ガスダ
クト7を通って、煙突6から大気へ放出されるが、排ガ
スダクト7の途中には排熱回収ボイラ8が設けられてい
るので、排熱回収ボイラ8により排ガス12の熱を回収
して蒸気を発生させるようにする。
【0006】このように、ガスタービン発電機5で発生
した排ガス12を利用して、排熱回収ボイラ8で蒸気を
発生させることにより、設備全体として高い熱効率を得
ることが可能となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の複合発電設備には、以下のような問題があった。
【0008】即ち、排熱回収ボイラ8へは、排ガスダク
ト7を流れる排ガス12の全量が流入するようになって
いるので、図5に示すように、ガスタービン発電機5の
出力に応じて排熱回収ボイラ8における蒸気発生量が一
義的に決ってしまうこととなり、例えば、夏などの、電
力需要は多くなるが蒸気需要は少くなる時期などに対応
することが困難と成っていた。
【0009】本発明は、上述の実情に鑑み、ガスタービ
ン発電機の出力に拘らず排熱回収ボイラの蒸気発生量を
調整し得るようにした複合発電設備を提供することを目
的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガスタービン
発電機からの排ガスダクトの途中に排熱回収ボイラを接
続した複合発電設備において、排ガスダクトの排熱回収
ボイラ入側と出側との間にバイパスダクトを接続し、排
ガスダクトの排熱回収ボイラ入側とバイパスダクトに、
それぞれダンパ制御装置によって開度を制御されるダン
パを設けたことを特徴とする複合発電設備にかかるもの
である。
【0011】又は、ガスタービン発電機からの排ガスダ
クトの途中に排熱回収ボイラを接続した複合発電設備に
おいて、排ガスダクトの排熱回収ボイラ入側と出側との
間にバイパスダクトを接続し、排ガスダクトの排熱回収
ボイラ入側におけるバイパスダクト接続部に、ダンパ制
御装置によって開度を制御される三方向ダンパを設けた
ことを特徴とする複合発電設備にかかるものである。
【0012】この場合において、ダンパ制御装置を、ガ
スタービン発電機へ供給される燃料の流量を計測する燃
料流量計と、バイパスダクトへ分配された排ガスの流量
を計測する排ガス流量計と、発生させる蒸気の量を設定
する必要蒸気量設定器と、燃料流量計からの燃料流量を
元にガスタービン発電機における排ガス全発生量を演算
する関数発生部、及び、前記排ガス全発生量と排ガス流
量計からの排ガスバイパス量を減算して排熱回収ボイラ
への排ガス供給量を求める減算部、及び、必要蒸気量設
定器からの必要蒸気量を元に排熱回収ボイラに必要な排
ガス必要量を演算する関数発生部、及び、前記排ガス供
給量と排ガス必要量を減算して偏差を求める減算部、並
びに、前記偏差に基づきダンパ駆動装置へ送るダンパ開
度指令を求める制御器から成る演算制御装置と、により
構成するようにしても良い。
【0013】
【作用】本発明の作用は以下の通りである。
【0014】ガスタービン発電機により電力を得ると共
に、排熱回収ボイラによりガスタービン発電機で発生さ
れた排ガスの熱を回収して蒸気を発生させるようにす
る。
【0015】このように、ガスタービン発電機で発生し
た排ガスを利用して、排熱回収ボイラで蒸気を発生させ
ることにより、設備全体として高い熱効率を得ることが
可能となる。
【0016】そして、排ガスダクトの排熱回収ボイラ入
側と出側との間にバイパスダクトを接続したので、ダン
パ駆動装置によりダンパの開度を調整して、バイパスダ
クトへ排ガスを分配すると共に、排ガスダクトへの排ガ
スを絞ることにより、排熱回収ボイラにおける蒸気の発
生量を低減することが可能となり、電力需要とは切離し
て蒸気発生量を調節する(絞る)ことが可能となる。
【0017】この際、必要蒸気量設定器に必要蒸気量を
設定すると、演算制御装置の関数発生部が必要蒸気量を
元に排熱回収ボイラに必要な排ガス必要量を演算し、該
排ガス必要量を減算部へ送る。
【0018】そして、燃料流量計が、ガスタービン発電
機の燃焼器へ供給される燃料の流量を計測し、排ガス流
量計が、バイパスダクトへ分配された排ガスの流量を計
測しているので、演算制御装置では、関数発生部が、燃
料流量計からの燃料流量を元にガスタービン発電機にお
ける排ガス全発生量を演算し、減算部が、前記排ガス全
発生量と排ガス流量計からの排ガスバイパス量を減算し
て排熱回収ボイラへの排ガス供給量を求め、減算部が、
排ガス供給量と前記排ガス必要量を減算して偏差を求め
ることとなる。
【0019】そして、制御器が、前記偏差に基づき、偏
差がゼロとなるようにダンパ駆動装置へダンパ開度指令
を送り、ダンパの開度を自動的に調整させて、排熱回収
ボイラに排ガス必要量と等しい量の排ガスを供給させ
る。
【0020】その結果、排熱回収ボイラは、自動的に必
要な量だけ蒸気を発生するようになる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【0022】図1・図2は、本発明の第一の実施例であ
る。
【0023】コンプレッサ1と燃焼器2とタービン3と
発電機4とを組合せてガスタービン発電機5を構成し、
ガスタービン発電機5と煙突6とを結ぶ排ガスダクト7
の途中に排熱回収ボイラ8を接続する。
【0024】尚、9はコンプレッサ1で圧縮される空
気、10はガスタービン発電機5の燃焼器2へ供給され
る燃料、11は燃焼器2で発生された燃焼ガス、12は
タービン3から排出された排ガスである。
【0025】更に本発明では、排ガスダクト7の排熱回
収ボイラ8入側と出側の間にバイパスダクト13を接続
し、排ガスダクト7の排熱回収ボイラ8入側とバイパス
ダクト13に、それぞれダンパ制御装置14によって開
度を制御されるダンパ15,16を設ける。
【0026】尚、ダンパ15,16は、一方が開くと他
方が閉じるという具合に、互いに逆動作を行うよう、ダ
ンパ駆動装置17に連結する。
【0027】又、ダンパ制御装置14は、図2に示すよ
うに、ガスタービン発電機5の燃焼器2へ供給される燃
料10の流量を計測する燃料流量計18と、バイパスダ
クト13へ分配された排ガス12の流量を計測する排ガ
ス流量計19と、発生させる蒸気の量を設定する必要蒸
気量設定器20とを備えている。
【0028】更に、ダンパ制御装置14は、前記燃料流
量計18からの燃料流量21を元にガスタービン発電機
5における排ガス全発生量22を演算する関数発生部2
3、及び、前記排ガス全発生量22と排ガス流量計19
からの排ガスバイパス量24を減算して排熱回収ボイラ
8への排ガス供給量25を求める減算部26、及び、必
要蒸気量設定器20からの必要蒸気量27を元に排熱回
収ボイラ8に必要な排ガス必要量28を演算する関数発
生部29、及び、前記排ガス供給量25と排ガス必要量
28を減算して偏差30を求める減算部31、並びに、
前記偏差30に基づきダンパ駆動装置17へ送るダンパ
開度指令32を求める制御器33から成る演算制御装置
34を備えている。
【0029】次に、作動について説明する。
【0030】ガスタービン発電機5は、図示しない駆動
装置によりコンプレッサ1を駆動して空気9を圧縮さ
せ、圧縮された空気9を燃焼器2へ送って燃料10を燃
焼させ、燃焼器2で発生された燃焼ガス11をタービン
3へ送って、タービン3に駆動力を発生させることによ
り、コンプレッサ1と発電機4を駆動させて、電力を得
るようにする。
【0031】タービン3を出た排ガス12は、排ガスダ
クト7を通って、煙突6から大気へ放出されるが、排ガ
スダクト7の途中には排熱回収ボイラ8が設けられてい
るので、排熱回収ボイラ8により排ガス12の熱を回収
して蒸気を発生させるようにする。
【0032】このように、ガスタービン発電機5で発生
した排ガス12を利用して、排熱回収ボイラ8で蒸気を
発生させることにより、設備全体として高い熱効率を得
ることが可能となる。
【0033】そして、本発明では、排ガスダクト7の排
熱回収ボイラ8入側と出側との間にバイパスダクト13
を接続したので、ダンパ駆動装置17によりダンパ1
5,16の開度を調整して、バイパスダクト13へ排ガ
ス12を分配すると共に、排ガスダクト7への排ガス1
2を絞ることにより、排熱回収ボイラ8における蒸気の
発生量を低減することが可能となり、電力需要とは切離
して蒸気発生量を調節する(絞る)ことが可能となる。
【0034】或いは、排ガスダクト7への排ガス12を
停止することにより、ガスタービン発電機5の単独運転
が可能となる。
【0035】この際、必要蒸気量設定器20に必要蒸気
量27を設定すると、図2に示すように、演算制御装置
34の関数発生部29が必要蒸気量27を元に排熱回収
ボイラ8に必要な排ガス必要量28を演算し、該排ガス
必要量28を減算部31へ送る。
【0036】そして、燃料流量計18が、ガスタービン
発電機5の燃焼器2へ供給される燃料10の流量を計測
し、排ガス流量計19が、バイパスダクト13へ分配さ
れた排ガス12の流量を計測しているので、演算制御装
置34では、関数発生部23が、燃料流量計18からの
燃料流量21を元にガスタービン発電機5における排ガ
ス全発生量22を演算し、減算部26が、前記排ガス全
発生量22と排ガス流量計19からの排ガスバイパス量
24を減算して排熱回収ボイラ8への排ガス供給量25
を求め、減算部31が、排ガス供給量25と前記排ガス
必要量28を減算して偏差30を求めることとなる。
【0037】そして、制御器33が、前記偏差30に基
づき、偏差30がゼロとなるようにダンパ駆動装置17
へダンパ開度指令32を送り、ダンパ15,16の開度
を自動的に調整させて、排熱回収ボイラ8に排ガス必要
量28と等しい量の排ガス12を供給させる。
【0038】その結果、排熱回収ボイラ8は、自動的に
必要な量だけ蒸気を発生するようになる。
【0039】図3は本発明の第二の実施例であり、排ガ
スダクト7とバイパスダクト13に別個にダンパ15,
16を設ける代りに、排ガスダクト7の排熱回収ボイラ
8入側におけるバイパスダクト13の接続部に三方向ダ
ンパ35を設けた以外は、前記実施例と同様であり、同
様の作用効果を得ることができる。
【0040】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
〜3の複合発電設備によれば、ガスタービン発電機の出
力に拘らず排熱回収ボイラの蒸気発生量を調整すること
ができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例の概略全体図である。
【図2】図1の制御系統図である。
【図3】本発明の第二の実施例の概略全体図である。
【図4】従来例の概略全体図である。
【図5】ガスタービン発電機出力と排熱回収ボイラの蒸
気発生量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
5 ガスタービン発電機 7 排ガスダクト 8 排熱回収ボイラ 10 燃料 12 排ガス 13 バイパスダクト 14 ダンパ制御装置 15,16 ダンパ 17 ダンパ駆動装置 18 燃料流量計 19 排ガス流量計 20 必要蒸気量設定器 21 燃料流量 22 排ガス全発生量 23,29 関数発生部 24 排ガスバイパス量 25 排ガス供給量 26,31 減算部 27 必要蒸気量 28 排ガス必要量 30 偏差 32 ダンパ開度指令 33 制御器 34 演算制御装置 35 三方向ダンパ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスタービン発電機からの排ガスダクト
    の途中に排熱回収ボイラを接続した複合発電設備におい
    て、排ガスダクトの排熱回収ボイラ入側と出側との間に
    バイパスダクトを接続し、排ガスダクトの排熱回収ボイ
    ラ入側とバイパスダクトに、それぞれダンパ制御装置に
    よって開度を制御されるダンパを設けたことを特徴とす
    る複合発電設備。
  2. 【請求項2】 ガスタービン発電機からの排ガスダクト
    の途中に排熱回収ボイラを接続した複合発電設備におい
    て、排ガスダクトの排熱回収ボイラ入側と出側との間に
    バイパスダクトを接続し、排ガスダクトの排熱回収ボイ
    ラ入側におけるバイパスダクト接続部に、ダンパ制御装
    置によって開度を制御される三方向ダンパを設けたこと
    を特徴とする複合発電設備。
  3. 【請求項3】 ダンパ制御装置が、ガスタービン発電機
    へ供給される燃料の流量を計測する燃料流量計と、バイ
    パスダクトへ分配された排ガスの流量を計測する排ガス
    流量計と、発生させる蒸気の量を設定する必要蒸気量設
    定器と、燃料流量計からの燃料流量を元にガスタービン
    発電機における排ガス全発生量を演算する関数発生部、
    及び、前記排ガス全発生量と排ガス流量計からの排ガス
    バイパス量を減算して排熱回収ボイラへの排ガス供給量
    を求める減算部、及び、必要蒸気量設定器からの必要蒸
    気量を元に排熱回収ボイラに必要な排ガス必要量を演算
    する関数発生部、及び、前記排ガス供給量と排ガス必要
    量を減算して偏差を求める減算部、並びに、前記偏差に
    基づきダンパ駆動装置へ送るダンパ開度指令を求める制
    御器から成る演算制御装置と、により構成される請求項
    1又は2記載の複合発電設備。
JP21268694A 1994-09-06 1994-09-06 複合発電設備 Pending JPH0875103A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003074373A (ja) * 2001-09-03 2003-03-12 Tokyo Gas Co Ltd タービン装置
JP2007010284A (ja) * 2005-07-04 2007-01-18 Samson Co Ltd 排熱ボイラ多缶設置ユニット
US7555890B2 (en) 2004-05-19 2009-07-07 Hitachi, Ltd. Fast start-up combined cycle power plant

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