JPH09170705A - 組み合わされたガス−蒸気ー発電設備の水−蒸気回路のクリーニング法 - Google Patents
組み合わされたガス−蒸気ー発電設備の水−蒸気回路のクリーニング法Info
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 強制貫流蒸気発生器が主にエコノマイザ２
１、蒸発器２２及び過熱器２３から成っており、かつ蒸
発器と過熱器との間にセパレーションボトル２５が接続
されている、ガスタービン回路及び蒸気タービン回路を
有する組み合わされたガス−蒸気ー発電設備の水−蒸気
回路のクリーニング法において凝縮液クリーニング設備
を不要にする。 【解決手段】 全負荷運転時に供給ポンプ２０を介して
必要量以上の多量の水をエコノマイザ２１及び蒸発器２
２によって送出し、該水量を、湿蒸気がセパレーション
ボトル２５内へ達しかつ蒸気の水分がそれに含まれる全
ての汚れとともにセパレーションボトル内において分離
されかつ浄化導管２９を介して引き出されるように、設
定する。
１、蒸発器２２及び過熱器２３から成っており、かつ蒸
発器と過熱器との間にセパレーションボトル２５が接続
されている、ガスタービン回路及び蒸気タービン回路を
有する組み合わされたガス−蒸気ー発電設備の水−蒸気
回路のクリーニング法において凝縮液クリーニング設備
を不要にする。 【解決手段】 全負荷運転時に供給ポンプ２０を介して
必要量以上の多量の水をエコノマイザ２１及び蒸発器２
２によって送出し、該水量を、湿蒸気がセパレーション
ボトル２５内へ達しかつ蒸気の水分がそれに含まれる全
ての汚れとともにセパレーションボトル内において分離
されかつ浄化導管２９を介して引き出されるように、設
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、強制貫流蒸気発生
器が主にエコノマイザ、蒸発器及び過熱器から成ってお
り、かつ蒸発器と過熱器との間にセパレーションボトル
が接続されている、ガスタービン回路及び蒸気タービン
回路を有する組み合わされたガス−蒸気ー発電設備の水
−蒸気回路のクリーニング法であって、ガスタービンの
排ガスの余熱を、強制貫流蒸気発生器中を流れる作業媒
体を介して蒸気タービンへ放出する形式のものに関す
る。
器が主にエコノマイザ、蒸発器及び過熱器から成ってお
り、かつ蒸発器と過熱器との間にセパレーションボトル
が接続されている、ガスタービン回路及び蒸気タービン
回路を有する組み合わされたガス−蒸気ー発電設備の水
−蒸気回路のクリーニング法であって、ガスタービンの
排ガスの余熱を、強制貫流蒸気発生器中を流れる作業媒
体を介して蒸気タービンへ放出する形式のものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン設備の廃熱を利用する廃熱
ボイラは一般にドラムボイラをもって構成される。水−
蒸気回路のクリーニングは、各ドラム内における濃厚化
及び該ドラムの連続的又は非連続的な浄化を介して行わ
れる。
ボイラは一般にドラムボイラをもって構成される。水−
蒸気回路のクリーニングは、各ドラム内における濃厚化
及び該ドラムの連続的又は非連続的な浄化を介して行わ
れる。
【０００３】しかし廃熱ボイラが強制貫流ボイラを備え
ている場合にはこのようなクリーニング機構は省略され
る。水−蒸気回路のクリーニングはこの場合凝縮液クリ
ーニング設備において行われる。
ている場合にはこのようなクリーニング機構は省略され
る。水−蒸気回路のクリーニングはこの場合凝縮液クリ
ーニング設備において行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、凝縮
液クリーニング設備を必要としない、はじめに述べた形
式の設備を提供することにある。
液クリーニング設備を必要としない、はじめに述べた形
式の設備を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明よれ
ば、全負荷運転時に供給ポンプを介して必要以上の多量
の水をエコノマイザ及び蒸発器によって送出し、該水量
を、湿蒸気がセパレーションボトル内へ達しかつ蒸気の
水分がそれに含まれる全ての汚れとともにセパレーショ
ンボトル内において分離されかつ浄化導管を介して引き
出されるように、設定する、ことによって解決されてい
る。
ば、全負荷運転時に供給ポンプを介して必要以上の多量
の水をエコノマイザ及び蒸発器によって送出し、該水量
を、湿蒸気がセパレーションボトル内へ達しかつ蒸気の
水分がそれに含まれる全ての汚れとともにセパレーショ
ンボトル内において分離されかつ浄化導管を介して引き
出されるように、設定する、ことによって解決されてい
る。
【０００６】本発明の有利な１つのバリエーションによ
れば、設備がまず、貫流蒸気発生器に過剰供給が行われ
る前に、部分負荷運転にされる。有利には過剰供給が、
過熱器の出口における新鮮蒸気温度が各負荷点の公称値
に相応するように、調整される。
れば、設備がまず、貫流蒸気発生器に過剰供給が行われ
る前に、部分負荷運転にされる。有利には過剰供給が、
過熱器の出口における新鮮蒸気温度が各負荷点の公称値
に相応するように、調整される。
【０００７】
【発明の効果】本発明の利点は特に設備費及び運転コス
トが著しく低減されること並びに水−蒸気回路に化学設
備がないことに基いて危険性が減少することにある。
トが著しく低減されること並びに水−蒸気回路に化学設
備がないことに基いて危険性が減少することにある。
【０００８】全負荷運転時に水−蒸気回路のクリーニン
グを、システムに過剰供給を行うことなく、行おうとす
る場合には、有利には、蒸発器から不完全蒸発の段階の
蒸気が取り出されかつセパレーションボトル内へ導かれ
る。汚れがひどい場合には有利には不完全蒸発の段階の
全蒸気量が取り出されセパレーションボトル内へ導か
れ、これに対して、汚れが少ない場合には全蒸気量のた
んに一部が取り出されかつ蒸発器の出口にある余蒸気量
と一緒にセパレーションボトル内へ導かれる。セパレー
ションシステムにおける圧力に基く効果的な分離を行お
うとする場合には、不完全蒸発の段階で取り出した蒸気
をまず第１の始動−セパレーションボトルへ導き、次い
でここから次のクリーニング−セパレーションボトルへ
導くようにする。
グを、システムに過剰供給を行うことなく、行おうとす
る場合には、有利には、蒸発器から不完全蒸発の段階の
蒸気が取り出されかつセパレーションボトル内へ導かれ
る。汚れがひどい場合には有利には不完全蒸発の段階の
全蒸気量が取り出されセパレーションボトル内へ導か
れ、これに対して、汚れが少ない場合には全蒸気量のた
んに一部が取り出されかつ蒸発器の出口にある余蒸気量
と一緒にセパレーションボトル内へ導かれる。セパレー
ションシステムにおける圧力に基く効果的な分離を行お
うとする場合には、不完全蒸発の段階で取り出した蒸気
をまず第１の始動−セパレーションボトルへ導き、次い
でここから次のクリーニング−セパレーションボトルへ
導くようにする。
【０００９】冷時始動のさいには、蒸発器を介してセパ
レーションボトル内へ達した冷えている水及び後の、発
生した湿蒸気から分離された水が、所期の清浄度が水−
蒸気回路中においてえられるまで、浄化導管を介して放
出される。
レーションボトル内へ達した冷えている水及び後の、発
生した湿蒸気から分離された水が、所期の清浄度が水−
蒸気回路中においてえられるまで、浄化導管を介して放
出される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図には本発明の若干の実施例が示
されている。この場合発明の理解のために重要なエレメ
ントだけが示されている。作業媒体の流動方向は矢印で
示されている。
されている。この場合発明の理解のために重要なエレメ
ントだけが示されている。作業媒体の流動方向は矢印で
示されている。
【００１１】図１によればガスタービンシステムにおい
て導管１を介して吸い込まれた新鮮空気はコンプレッサ
２中で作業圧に圧縮される。圧縮された空気は例えば天
然ガスを燃焼させた燃焼室３内で高温に加熱され、この
ようにして発生した燃焼ガスがガスタービン４内で膨張
せしめられ、作業出力が生ぜしめられる。このさいえら
れたエネルギは発電機５及びコンプレッサ２へ与えられ
る。ガスタービンのなお高温の排ガスは導管６を経てガ
スタービンの出力側から廃熱蒸気発生設備７へ供給さ
れ、熱放出後ここから導管８及び図示されていないチム
ニーを経て大気中へ排出される。
て導管１を介して吸い込まれた新鮮空気はコンプレッサ
２中で作業圧に圧縮される。圧縮された空気は例えば天
然ガスを燃焼させた燃焼室３内で高温に加熱され、この
ようにして発生した燃焼ガスがガスタービン４内で膨張
せしめられ、作業出力が生ぜしめられる。このさいえら
れたエネルギは発電機５及びコンプレッサ２へ与えられ
る。ガスタービンのなお高温の排ガスは導管６を経てガ
スタービンの出力側から廃熱蒸気発生設備７へ供給さ
れ、熱放出後ここから導管８及び図示されていないチム
ニーを経て大気中へ排出される。
【００１２】水−蒸気回路内には、マルチハウジング−
蒸気タービン９、１０及び１１がガスタービンと同一軸
上に配置されている。低圧タービン１１内で膨張した作
業蒸気は復水器１３内で凝縮される。凝縮水は復水ポン
プ１４によって直接廃熱蒸気発生設備７内へ送られる。
注意さるべき点は、設備が、一般的には取り出された蒸
気によって加熱される低圧エコノマイザ、給水タンク及
び高圧エコノマイザを有していないことである。
蒸気タービン９、１０及び１１がガスタービンと同一軸
上に配置されている。低圧タービン１１内で膨張した作
業蒸気は復水器１３内で凝縮される。凝縮水は復水ポン
プ１４によって直接廃熱蒸気発生設備７内へ送られる。
注意さるべき点は、設備が、一般的には取り出された蒸
気によって加熱される低圧エコノマイザ、給水タンク及
び高圧エコノマイザを有していないことである。
【００１３】廃熱蒸気発生設備７は立て形のボイラとし
て構成されかつこの場合ジュアル−プレッシャースチー
ムプロセスで稼働する。勿論横置きボイラを使用するこ
とも可能である。
て構成されかつこの場合ジュアル−プレッシャースチー
ムプロセスで稼働する。勿論横置きボイラを使用するこ
とも可能である。
【００１４】低圧システムはドラムを有する循環システ
ムとして構成されており、この場合強制循環システムが
採用されている。これは、ボイラの煙ガス経路におけ
る、凝縮液が導入される低圧エコノマイザ１５、低圧蒸
発器１６及び低圧過熱器１９から形成される。低圧蒸発
器は循環ポンプ１８を介してドラム１７に接続してい
る。過熱された蒸気は低圧−蒸気導管２８を介して中圧
タービン１０の適宜の段へ送られる。
ムとして構成されており、この場合強制循環システムが
採用されている。これは、ボイラの煙ガス経路におけ
る、凝縮液が導入される低圧エコノマイザ１５、低圧蒸
発器１６及び低圧過熱器１９から形成される。低圧蒸発
器は循環ポンプ１８を介してドラム１７に接続してい
る。過熱された蒸気は低圧−蒸気導管２８を介して中圧
タービン１０の適宜の段へ送られる。
【００１５】高圧システムは強制貫流システムとして構
成され、従って、閾域下及び閾域上のパラメータ双方の
ために設計可能である。これは、ボイラの煙ガス経路中
において主として高圧エコノマイザ２１、高圧蒸発器２
２及び高圧過熱器２３から形成される。高圧エコノマイ
ザ２１には作業媒体が高圧給水ポンプ２０を介して低圧
ドラム１７から供給される。このような形式で従来の慣
用の給水タンクを省略することができる。過熱蒸気は新
鮮蒸気導管２４を介してガスタービンの高圧タービン９
へ送られる。
成され、従って、閾域下及び閾域上のパラメータ双方の
ために設計可能である。これは、ボイラの煙ガス経路中
において主として高圧エコノマイザ２１、高圧蒸発器２
２及び高圧過熱器２３から形成される。高圧エコノマイ
ザ２１には作業媒体が高圧給水ポンプ２０を介して低圧
ドラム１７から供給される。このような形式で従来の慣
用の給水タンクを省略することができる。過熱蒸気は新
鮮蒸気導管２４を介してガスタービンの高圧タービン９
へ送られる。
【００１６】相−分離のためにセパレーションボトル２
５が設けられており、このセパレーションボトル内へは
高圧蒸発器２２の出口が導管３１を介して開口してい
る。セパレーションボトルはその上端で導管３２を介し
て高圧過熱器２３に接続している。また下端にセパレー
ションボトルはさらに浄化導管２９を有している。セパ
レーションボトルの下側端部からはまたリサイクル導管
２６が延びており、これは遮断エレメント３０を含んで
おりかつ低圧ドラム１７内へ開口している。
５が設けられており、このセパレーションボトル内へは
高圧蒸発器２２の出口が導管３１を介して開口してい
る。セパレーションボトルはその上端で導管３２を介し
て高圧過熱器２３に接続している。また下端にセパレー
ションボトルはさらに浄化導管２９を有している。セパ
レーションボトルの下側端部からはまたリサイクル導管
２６が延びており、これは遮断エレメント３０を含んで
おりかつ低圧ドラム１７内へ開口している。
【００１７】高圧タービン９内での部分膨張後蒸気は、
中圧タービン１０へ送られる前に、中間過熱される。こ
の中間過熱は例えば熱交換面２７において行われ、該面
は蒸気発生器の煙ガス経路中に高圧過熱器２３の上側に
配置されている。
中圧タービン１０へ送られる前に、中間過熱される。こ
の中間過熱は例えば熱交換面２７において行われ、該面
は蒸気発生器の煙ガス経路中に高圧過熱器２３の上側に
配置されている。
【００１８】循環システム及び貫流システム中における
圧力及び質量流量を変化させることによって、このよう
な蒸気発生器によって組み合わせプロセスの広い範囲を
カバーすることができる。
圧力及び質量流量を変化させることによって、このよう
な蒸気発生器によって組み合わせプロセスの広い範囲を
カバーすることができる。
【００１９】それぞれ沸騰点温度到達と共にボイラ中で
蒸気発生が行われる。低圧システムにおける第１蒸気は
セパレーションボトルからリサイクルされた高圧飽和水
の膨張によって生ぜしめられる。
蒸気発生が行われる。低圧システムにおける第１蒸気は
セパレーションボトルからリサイクルされた高圧飽和水
の膨張によって生ぜしめられる。
【００２０】セパレーションボトルは、高圧過熱器が常
時乾燥した状態にとどまり、かつボイラ出口のところで
早期に過熱された蒸気がえれるようにするものである。
高圧蒸発器内圧力が安定運転に必要な圧力に達すると直
ちに、新鮮蒸気をスライディングプレッシャーモード
（sliding pressure mode）で蒸気タービンの始動に使
用することができる。
時乾燥した状態にとどまり、かつボイラ出口のところで
早期に過熱された蒸気がえれるようにするものである。
高圧蒸発器内圧力が安定運転に必要な圧力に達すると直
ちに、新鮮蒸気をスライディングプレッシャーモード
（sliding pressure mode）で蒸気タービンの始動に使
用することができる。
【００２１】本発明のよれば、凝縮液クリーニング設備
の使用は省略されるべきである。これは、セパレーショ
ンボトルの範囲において蒸気−水回路中の汚れが引き出
されることがあるという考慮に基づくものである。
の使用は省略されるべきである。これは、セパレーショ
ンボトルの範囲において蒸気−水回路中の汚れが引き出
されることがあるという考慮に基づくものである。
【００２２】蒸気−水回路のクリーニングは全負荷時に
も部分負荷時にも行うことができる。全負荷時には高圧
システムに過剰供給が行われ、即ち高圧供給ポンプを介
して必要以上の多量の水が強制貫流−蒸気発生器によっ
て供給される。高圧供給ポンプがたんに１つである場合
には該ポンプを過剰供給のために相応する大きさに設計
しなければならないことは言うまでもない。設備が、例
えば２×１００％又は２×５０％の形のポンプ冗長性を
有している場合には、過剰供給のために変位型ポンプを
使用することができる。
も部分負荷時にも行うことができる。全負荷時には高圧
システムに過剰供給が行われ、即ち高圧供給ポンプを介
して必要以上の多量の水が強制貫流−蒸気発生器によっ
て供給される。高圧供給ポンプがたんに１つである場合
には該ポンプを過剰供給のために相応する大きさに設計
しなければならないことは言うまでもない。設備が、例
えば２×１００％又は２×５０％の形のポンプ冗長性を
有している場合には、過剰供給のために変位型ポンプを
使用することができる。
【００２３】送出された水量は、常に湿蒸気がセパレー
ションボトル内に達するように調整される。水−蒸気−
混合物の水滴中には汚れが含まれている。セパレーショ
ンボトル内において蒸気中の水分が適宜な手段によって
分離されかつ浄化導管２９を介して引き出される。この
方法の利点は、回路が僅かな回数の貫流後に既に、換言
すれば短時間の内に汚れが排除されることにある。
ションボトル内に達するように調整される。水−蒸気−
混合物の水滴中には汚れが含まれている。セパレーショ
ンボトル内において蒸気中の水分が適宜な手段によって
分離されかつ浄化導管２９を介して引き出される。この
方法の利点は、回路が僅かな回数の貫流後に既に、換言
すれば短時間の内に汚れが排除されることにある。
【００２４】通常運転用に設計された供給ポンプによっ
て回路クリーニングを行うことができる本発明の方法の
１つのバリエーションの要旨は、蒸気発生器を全負荷か
ら部分負荷へ、例えば８０％へ戻すことができることに
ある。これにより、全負荷法におけると同様に高圧シス
テムに過剰供給することができかつ上に述べた方法で経
過させることができる。
て回路クリーニングを行うことができる本発明の方法の
１つのバリエーションの要旨は、蒸気発生器を全負荷か
ら部分負荷へ、例えば８０％へ戻すことができることに
ある。これにより、全負荷法におけると同様に高圧シス
テムに過剰供給することができかつ上に述べた方法で経
過させることができる。
【００２５】水−蒸気回路の効率は新鮮蒸気温度に決定
的に依存するから、クリーニング中もこの温度が変わる
ことなく維持されるようにすることが有利である。過剰
供給、ひいてはまたセパレーションボトル内へ達する湿
分は従って、各運転負荷時おいてセパレーションボトル
から過熱器へ流れる飽和蒸気量を、相応する負荷点に属
する新鮮蒸気温度に過熱することができるように、調整
される。これは以下の考慮に基づくものである。
的に依存するから、クリーニング中もこの温度が変わる
ことなく維持されるようにすることが有利である。過剰
供給、ひいてはまたセパレーションボトル内へ達する湿
分は従って、各運転負荷時おいてセパレーションボトル
から過熱器へ流れる飽和蒸気量を、相応する負荷点に属
する新鮮蒸気温度に過熱することができるように、調整
される。これは以下の考慮に基づくものである。
【００２６】通常運転時には僅かに過熱された蒸気がセ
パレーションボトル内へ達し、従って該ボトルは乾燥し
た状態に保たれる。水の引き出しは行われない。蒸気発
生器システムの過剰供給が連続的に高められることによ
って、換言すれば共給水の質量流量の増大によって、過
熱はまず戻される。新鮮蒸気温度は低下する。湿蒸気領
域に達するとセパレーションボトル中における湿分量が
増大する。過熱器に達する質量流量は減少する。これに
よって過熱器の蒸気側の負荷が減少することに基いて新
鮮蒸気温度はもとの温度値まで上昇し始める。
パレーションボトル内へ達し、従って該ボトルは乾燥し
た状態に保たれる。水の引き出しは行われない。蒸気発
生器システムの過剰供給が連続的に高められることによ
って、換言すれば共給水の質量流量の増大によって、過
熱はまず戻される。新鮮蒸気温度は低下する。湿蒸気領
域に達するとセパレーションボトル中における湿分量が
増大する。過熱器に達する質量流量は減少する。これに
よって過熱器の蒸気側の負荷が減少することに基いて新
鮮蒸気温度はもとの温度値まで上昇し始める。
【００２７】図２には、温度−エンタルピー線図に、ク
リーニング過程中のセパレーションボトル２５のシンボ
ルが示されている。湿蒸気相では点Ａ及びＢ間において
湿分がセパレーションボトルから引き出される。
リーニング過程中のセパレーションボトル２５のシンボ
ルが示されている。湿蒸気相では点Ａ及びＢ間において
湿分がセパレーションボトルから引き出される。
【００２８】通常運転時にはセパレーションボトル２５
が乾いた状態にされており、これに対して、クリーニン
グのためには全負荷時又は部分負荷時に湿蒸気がセパレ
ーションボトル内へ達しなければならない。上に述べた
方法により必要な湿分がセパレーションボトル内へ達
し、該セパレーションボトル内においてはシステムに過
剰供給が行われ、この過剰供給は供給水の質量流量の増
大及び又はガスタービンの戻し運転によって達成され
る。この場合、これらのクリーニング措置が若干の付加
的条件を伴うことは否めない。即ちこれに関連して必要
な供給ポンプ若しくはガスタービンの調整、新鮮蒸気温
度の低減並びに、場合によっては部分負荷への設備の戻
し運転が必要である。全負荷クリーニング時には高い供
給ポンプ出力が特に必要である。
が乾いた状態にされており、これに対して、クリーニン
グのためには全負荷時又は部分負荷時に湿蒸気がセパレ
ーションボトル内へ達しなければならない。上に述べた
方法により必要な湿分がセパレーションボトル内へ達
し、該セパレーションボトル内においてはシステムに過
剰供給が行われ、この過剰供給は供給水の質量流量の増
大及び又はガスタービンの戻し運転によって達成され
る。この場合、これらのクリーニング措置が若干の付加
的条件を伴うことは否めない。即ちこれに関連して必要
な供給ポンプ若しくはガスタービンの調整、新鮮蒸気温
度の低減並びに、場合によっては部分負荷への設備の戻
し運転が必要である。全負荷クリーニング時には高い供
給ポンプ出力が特に必要である。
【００２９】このための手段として、全負荷運転時にシ
ステムの過剰供給なしに作業する方法を用いることがで
きる。この方法はセパレーションボトル２５の多段式供
給法又は多段式の直列的に接続されたセパレーションボ
トルの供給法である。
ステムの過剰供給なしに作業する方法を用いることがで
きる。この方法はセパレーションボトル２５の多段式供
給法又は多段式の直列的に接続されたセパレーションボ
トルの供給法である。
【００３０】図１には第１に述べた方法が示されてい
る。蒸発器（高圧エコノマイザ２２）は適宜の箇所で分
割されており、付加的な母管を有している。この母管か
らは導管３３が分岐し、該導管はセパレーションボトル
２５に通じる導管３１に接続している。勿論また導管３
３を直接過熱器２５内へ導くことも可能である。両導管
３１、３３内にはそれぞれ１つの弁３４、３５が配置さ
れている。適宜の箇所とはこの場合、そこで取り出され
た蒸気が完全には気化されておらず、なお少なくとも１
０〜１５％の湿分を含んでいる箇所を意味する。このよ
うな設備は以下のように運転される。
る。蒸発器（高圧エコノマイザ２２）は適宜の箇所で分
割されており、付加的な母管を有している。この母管か
らは導管３３が分岐し、該導管はセパレーションボトル
２５に通じる導管３１に接続している。勿論また導管３
３を直接過熱器２５内へ導くことも可能である。両導管
３１、３３内にはそれぞれ１つの弁３４、３５が配置さ
れている。適宜の箇所とはこの場合、そこで取り出され
た蒸気が完全には気化されておらず、なお少なくとも１
０〜１５％の湿分を含んでいる箇所を意味する。このよ
うな設備は以下のように運転される。
【００３１】始動時及び通常運転時弁３４は開いてい
る。弁３５は閉じている。セパレーションボトル２５へ
達する導管３１には、蒸発器２２を完全に通過した水又
は蒸気だけが負荷されている。
る。弁３５は閉じている。セパレーションボトル２５へ
達する導管３１には、蒸発器２２を完全に通過した水又
は蒸気だけが負荷されている。
【００３２】汚れが僅かである場合に採用される、全負
荷運転時における取り出された全湿蒸気量の一部分量に
よるクリーニングでは、弁３４は完全に開かれ、弁３５
は部分的に開かれている。導管３３を介して抽出され
た、汚れを含んだ湿蒸気はセパレーションボトル２５内
において沈殿する。この沈殿物は浄化導管２９を介して
排出される。下側の蒸発器部分に負荷された余蒸気はこ
の方法では確実に過熱される。
荷運転時における取り出された全湿蒸気量の一部分量に
よるクリーニングでは、弁３４は完全に開かれ、弁３５
は部分的に開かれている。導管３３を介して抽出され
た、汚れを含んだ湿蒸気はセパレーションボトル２５内
において沈殿する。この沈殿物は浄化導管２９を介して
排出される。下側の蒸発器部分に負荷された余蒸気はこ
の方法では確実に過熱される。
【００３３】汚れが酷いときに採用される、全負荷運転
時における全流クリーニングでは、弁３４は閉じられて
おり、弁３５は開かれている。全蒸気量は蒸発器２２の
下側の部分を回って湿状態でセパレーションボトル２５
内へ導かれ、該ボトル内で分離及び汚れの除去が行われ
る。
時における全流クリーニングでは、弁３４は閉じられて
おり、弁３５は開かれている。全蒸気量は蒸発器２２の
下側の部分を回って湿状態でセパレーションボトル２５
内へ導かれ、該ボトル内で分離及び汚れの除去が行われ
る。
【００３４】図３には前記の２番目に述べた方法が図示
されている。機能的に同じ部分には図１と同じ符号が付
されている。不完全蒸発の段階で取り出された蒸気は導
管３３を介してまずはじめ所謂始動−セパレーションボ
トル１２５内へ導かれ、そこから本来のクリーニング−
セパレーションボトル２５内へ導かれる。部分量クリー
ニング及び全流クリーニングは上記と同じ形式で行わ
れ、この場合それぞれ両方のセパレーションボトル１２
５及び２５が運転されかつ順次に貫流される。発電タイ
プ、出力、ボイラ構造型式、熱交換面装置の貫流型式等
に関連するそれぞれの必要に応じて、蒸発器及びセパレ
ーションボトルにおいて任意の回数の蒸気引き出しを採
用することができる。
されている。機能的に同じ部分には図１と同じ符号が付
されている。不完全蒸発の段階で取り出された蒸気は導
管３３を介してまずはじめ所謂始動−セパレーションボ
トル１２５内へ導かれ、そこから本来のクリーニング−
セパレーションボトル２５内へ導かれる。部分量クリー
ニング及び全流クリーニングは上記と同じ形式で行わ
れ、この場合それぞれ両方のセパレーションボトル１２
５及び２５が運転されかつ順次に貫流される。発電タイ
プ、出力、ボイラ構造型式、熱交換面装置の貫流型式等
に関連するそれぞれの必要に応じて、蒸発器及びセパレ
ーションボトルにおいて任意の回数の蒸気引き出しを採
用することができる。
【００３５】特殊な問題がこのような設備が凝縮液クリ
ーニング装置なしに冷えた状態から始動されるときに生
じる。長期間の停止後、少なくとも殆ど完全に冷えた後
又は保存後には，水−蒸気回路中の汚れは特に著しい。
これは、保存手段、修理手段による汚れ、停止時の腐食
又は一時的な温度又は圧力に基く応力による材料の破損
に起因する。冷時始動−クリーニングは従って特に慎重
に行われなければならず、設備を持続運転のために準備
するという目的を有する。
ーニング装置なしに冷えた状態から始動されるときに生
じる。長期間の停止後、少なくとも殆ど完全に冷えた後
又は保存後には，水−蒸気回路中の汚れは特に著しい。
これは、保存手段、修理手段による汚れ、停止時の腐食
又は一時的な温度又は圧力に基く応力による材料の破損
に起因する。冷時始動−クリーニングは従って特に慎重
に行われなければならず、設備を持続運転のために準備
するという目的を有する。
【００３６】凝縮物及び供給水の品質が国際基準によっ
て定められた値に相応しない場合、設備は以下のように
始動される。
て定められた値に相応しない場合、設備は以下のように
始動される。
【００３７】蒸発器２２を経てセパレーションボトル２
５内へ達する低温の水若しくは飽和水が導管２６を介し
てリサイクルされず、浄化導管２９を介して部分的に又
は完全に排出される。始動過程がさらに行われるととも
に湿蒸気がセパレーションボトル２５内へ達する。凝縮
物、供給水及び蒸気の品質がなお所期の値に達しない場
合、湿気/水分の形でセパレーションボトル内へ達しか
つこの内部でさらに分離された水はさらにリサイクルさ
れず、浄化導管２９を介して部分的に又は完全に排出さ
れる。その結果、さらに負荷が行われてセパレーション
ボトルの乾燥運転が行われてもなおまだ凝縮物、供給水
及び蒸気の品質が国際基準によって定められた値に達し
ない場合には、冷時始動が汚れに応じた有利な状態−セ
パレーションボトル内における圧力及び湿度−において
続けられる。この状態が、水−蒸気回路に所期の清浄度
がえられるまで、保持されかつクリーニング、即ち分離
された水の除去が行われる。
５内へ達する低温の水若しくは飽和水が導管２６を介し
てリサイクルされず、浄化導管２９を介して部分的に又
は完全に排出される。始動過程がさらに行われるととも
に湿蒸気がセパレーションボトル２５内へ達する。凝縮
物、供給水及び蒸気の品質がなお所期の値に達しない場
合、湿気/水分の形でセパレーションボトル内へ達しか
つこの内部でさらに分離された水はさらにリサイクルさ
れず、浄化導管２９を介して部分的に又は完全に排出さ
れる。その結果、さらに負荷が行われてセパレーション
ボトルの乾燥運転が行われてもなおまだ凝縮物、供給水
及び蒸気の品質が国際基準によって定められた値に達し
ない場合には、冷時始動が汚れに応じた有利な状態−セ
パレーションボトル内における圧力及び湿度−において
続けられる。この状態が、水−蒸気回路に所期の清浄度
がえられるまで、保持されかつクリーニング、即ち分離
された水の除去が行われる。
【００３８】この場合、始動中、換言すれば極めて低い
部分負荷運転中、少なくとも水に関して、圧力、熱流体
流量、及び速度が小さいことは、セパレーションボトル
内における汚れの分離作用に特に有利である。この場合
準静力学的な条件が生じる。上記の値が小さいと、分配
係数に対する、分離に取って有利な影響ががえられる。
この分配係数はセパレーションボトル内へ流入するさい
における蒸気相及び水相における汚れの濃度の割合とし
て規定される。この割合は、圧力、蒸発過程の動的状
態、換言すれば化学的平衡の発生の可能性並びに汚れ自
体に著しく左右される。圧力上昇とともに分配係数値が
上昇し、換言すれば水中の濃度は減少する。セパレーシ
ョンボトル出口において達成可能な蒸気清浄度はこの分
配係数及び分離率に依存する。分配係数、ひいてはセパ
レーションボトルにおける圧力が小さくなればなるほ
ど、蒸気浄化は良好になり、分配係数、ひいてはセパレ
ーションボトルにおける圧力が高くなればなるほど、蒸
気浄化は不良になる。
部分負荷運転中、少なくとも水に関して、圧力、熱流体
流量、及び速度が小さいことは、セパレーションボトル
内における汚れの分離作用に特に有利である。この場合
準静力学的な条件が生じる。上記の値が小さいと、分配
係数に対する、分離に取って有利な影響ががえられる。
この分配係数はセパレーションボトル内へ流入するさい
における蒸気相及び水相における汚れの濃度の割合とし
て規定される。この割合は、圧力、蒸発過程の動的状
態、換言すれば化学的平衡の発生の可能性並びに汚れ自
体に著しく左右される。圧力上昇とともに分配係数値が
上昇し、換言すれば水中の濃度は減少する。セパレーシ
ョンボトル出口において達成可能な蒸気清浄度はこの分
配係数及び分離率に依存する。分配係数、ひいてはセパ
レーションボトルにおける圧力が小さくなればなるほ
ど、蒸気浄化は良好になり、分配係数、ひいてはセパレ
ーションボトルにおける圧力が高くなればなるほど、蒸
気浄化は不良になる。
【００３９】水−蒸気回路の所期の清浄度が達成された
ときにはじめて、始動過程が進行せしめられ、次いでセ
パレーションボトルが最後に乾燥状態で運転される。
ときにはじめて、始動過程が進行せしめられ、次いでセ
パレーションボトルが最後に乾燥状態で運転される。
【００４０】この高効率の冷時始動−クリーニングによ
って、長期間における運転中のさらに別のクリーニング
を避けることができる。さらに年間当たりの冷時始動の
回数は温又は高温時始動の回数に比して限られているか
ら、冷時始動のさいの始動所要時間は重要ではない。こ
の方法による水の使用は化学的クリーニングに対して明
らかにコスト的に有利である。１基のガス−蒸気−発電
設備における水使用量はほぼ２０ｍ３である。
って、長期間における運転中のさらに別のクリーニング
を避けることができる。さらに年間当たりの冷時始動の
回数は温又は高温時始動の回数に比して限られているか
ら、冷時始動のさいの始動所要時間は重要ではない。こ
の方法による水の使用は化学的クリーニングに対して明
らかにコスト的に有利である。１基のガス−蒸気−発電
設備における水使用量はほぼ２０ｍ３である。
【図１】ガス−蒸気−発電設備の略示図
【図２】温度−エンタルピ−線図
【図３】セパレーションボトルの変化実施例を示す図１
の部分的略示図
の部分的略示図
１ 導管（吸込新鮮空気） ２ コンプレッサ ３ 燃焼室 ４ ガスタービン ５ 発電機 ６ 導管（排ガス） ７ 廃熱蒸気発生設備 ８ 導管（チムニーへ） ９ 高圧タービン １０ 中圧タービン １１ 低圧タービン １３ 復水器 １４ 復水ポンプ １５ 低圧エコノマイザ １６ 低圧蒸発器 １７ 低圧ドラム １８ 循環ポンプ １９ 低圧過熱器 ２０ 供給水ポンプ ２１ 高圧エコノマイザ ２２ 高圧エコノマイザ ２３ 高圧過熱器 ２４ 新鮮蒸気導管 ２５ セパレーションボトル ２６ リサイクル導管 ２７ 中間過熱器 ２８ 低圧−蒸気導管 ２９ 浄化導管 ３０ 遮断エレメント ３１ 導管 ３２ 導管 ３３ 導管 ３４ 弁 ３５ 弁 １２５ 始動−セパレーションボトル
Claims (8)
- 【請求項１】 強制貫流蒸気発生器が主にエコノマイザ
（２１）、蒸発器（２２）及び過熱器（２３）から成っ
ており、かつ蒸発器（２２）と過熱器（２３）との間に
セパレーションボトル（２５）が接続されている、ガス
タービン回路及び蒸気タービン回路を有する組み合わさ
れたガス−蒸気ー発電設備の水−蒸気回路のクリーニン
グ法であって、ガスタービン（４）の排ガスの余熱を、
強制貫流蒸気発生器中を流れる作業媒体を介して蒸気タ
ービンへ放出する形式のものにおいて、 全負荷運転時に供給ポンプ（２０）を介して必要量以上
の多量の水をエコノマイザ（２１）及び蒸発器（２２）
によって送出し、該水量を、湿蒸気がセパレーションボ
トル（２５）内へ達しかつ蒸気の水分がそれに含まれる
全ての汚れとともにセパレーションボトル内において分
離されかつ浄化導管（２９）を介して引き出されるよう
に、設定する、ことを特徴とする、組み合わされたガス
−蒸気ー発電設備の水−蒸気回路のクリーニング法。 - 【請求項２】 強制貫流蒸気発生器が主にエコノマイザ
（２１）、蒸発器（２２）及び過熱器（２３）から成っ
ており、かつ蒸発器（２２）と過熱器（２３）との間に
セパレーションボトル（２５）が接続されている、ガス
タービン回路及び蒸気タービン回路を有する組み合わさ
れたガス−蒸気ー発電設備の水−蒸気回路のクリーニン
グ法であって、ガスタービン（４）の排ガスの余熱を、
強制貫流蒸気発生器中を流れる作業媒体を介して蒸気タ
ービンへ放出する形式のものにおいて、 設備の運転を部分負荷運転にするさいに、供給ポンプ
（２０）を介して必要量以上の多量の水をエコノマイザ
（２１）及び蒸発器（２２）によって送出し、該水量
を、湿蒸気がセパレーションボトル（２５）内へ達しか
つ蒸気の水分がそれに含まれる全ての汚れとともにセパ
レーションボトル内において分離されかつ浄化導管（２
９）を介して引き出されるように、設定する、ことを特
徴とする、組み合わされたガス−蒸気ー発電設備の水−
蒸気回路のクリーニング法。 - 【請求項３】 供給ポンプ（２０）を介して送出される
水量を、過熱器（２３）の出口における新鮮蒸気温度が
短時間の低下後に自動的にそれぞれの負荷点において公
称値に調節されるように、調整することを特徴とする、
請求項１又は２記載のクリーニング法。 - 【請求項４】 強制貫流蒸気発生器が主にエコノマイザ
（２１）、蒸発器（２２）及び過熱器（２３）から成っ
ており、かつ蒸発器（２２）と過熱器（２３）との間に
少なくとも１つのセパレーションボトル（２５,１２
５）が接続されている、ガスタービン回路及び蒸気ター
ビン回路を有する組み合わされたガス−蒸気ー発電設備
の水−蒸気回路のクリーニング法であって、ガスタービ
ン（４）の排ガスの余熱を、強制貫流蒸気発生器中を流
れる作業媒体を介して蒸気タービンへ放出する形式のも
のにおいて、 少なくともほぼ全負荷運転時に、蒸発器（２２）から、
不完全蒸発の少なくとも１つの段階にある蒸気を取り出
し、かつ少なくとも１つのセパレーションボトル（２
５,１２５）内へ導くことを特徴とする、組み合わされ
たガス−蒸気ー発電設備の水−蒸気回路のクリーニング
法。 - 【請求項５】 汚れが多い場合に不完全蒸発の少なくと
も１つの段階にある全蒸気量を取り出しかつ少なくとも
１つのセパレーションボトル（２５,１２５）内へ導く
ことを特徴とする、請求項４記載のクリーニング法。 - 【請求項６】 汚れが少ない場合に不完全蒸発の少なく
とも１つの段階にある全蒸気量のたんに一部を取り出
し、蒸発器出口にある余蒸気量と一緒に少なくとも１つ
のセパレーションボトル（２５,１２５）内へ導くこと
を特徴とする、請求項４記載のクリーニング法。 - 【請求項７】 不完全蒸発の少なくとも１つの段階で取
り出した蒸気を、はじめにまず、始動−セパレーション
ボトル（１２５）内へ導き、次いでクリーニング−セパ
レーションボトル（２５）内へ導くことを特徴とする、
請求項４記載のクリーニング法。 - 【請求項８】 強制貫流蒸気発生器が主にエコノマイザ
（２１）、蒸発器（２２）及び過熱器（２３）から成っ
ており、かつ蒸発器（２２）と過熱器（２３）との間に
セパレーションボトル（２５）が接続されている、ガス
タービン回路及び蒸気タービン回路を有する組み合わさ
れたガス−蒸気ー発電設備の水−蒸気回路のクリーニン
グ法であって、ガスタービン（４）の排ガスの余熱を、
強制貫流蒸気発生器中を流れる作業媒体を介して蒸気タ
ービンへ放出する形式のものにおいて、 冷時始動のさい蒸発器（２２）を介してセパレーション
ボトル（１５）内へ達した冷えている水を、少なくとも
その一部を、浄化導管（２９）を介して放出し、 引き続く始動過程で蒸発器（２２）内に生じた湿蒸気を
セパレーションボトル（２５）内へ導き、該セパレーシ
ョンボトル内で汚れを含んだ湿分を分離し、かつ水を、
少なくともその一部を、浄化導管（２９）を介して放出
し、 さらに依然として汚れがある場合に設備の高速運転を中
止し、かつセパレーションボトル（２５）内における、
汚れに相応する圧力状態及び湿気状態に固定し、この場
合セパレーションボトル内において分離された水を、水
−蒸気回路内に所期の清浄度がえられるまで、放出する
ことを特徴とする、組み合わされたガス−蒸気ー発電設
備の水−蒸気回路のクリーニング法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19544225.3 | 1995-11-28 | ||
| DE19544225A DE19544225A1 (de) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Reinigung des Wasser-Dampfkreislaufs in einem Zwangsdurchlauferzeuger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09170705A true JPH09170705A (ja) | 1997-06-30 |
| JP3935232B2 JP3935232B2 (ja) | 2007-06-20 |
Family
ID=7778560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31668196A Expired - Lifetime JP3935232B2 (ja) | 1995-11-28 | 1996-11-27 | 組み合わされたガス−蒸気ー発電設備の水−蒸気回路のクリーニング法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5840130A (ja) |
| EP (1) | EP0781960B1 (ja) |
| JP (1) | JP3935232B2 (ja) |
| CN (1) | CN1125946C (ja) |
| DE (2) | DE19544225A1 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| US6491048B1 (en) * | 2000-05-26 | 2002-12-10 | Hydrochem Industrial Services, Inc. | Manifold for use in cleaning combustion turbines |
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| EP0919767B1 (de) * | 1997-12-01 | 2002-06-05 | Alstom | Kombinierte Gas-Dampf-Kraftwerksanlage mit Zwangdurchlaufdampferzeuger |
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| DE59807318D1 (de) | 1998-07-29 | 2003-04-03 | Alstom Switzerland Ltd | Vorrichtung sowie Verfahren zur schnellen Bereitstellung von Leistungsreserven bei kombinierten Gas- und Dampfturbinenanlagen |
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-
1996
- 1996-11-06 EP EP96810741A patent/EP0781960B1/de not_active Expired - Lifetime
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- 1996-11-12 US US08/747,404 patent/US5840130A/en not_active Expired - Lifetime
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