JPH09217603A - パワープラントの運転法 - Google Patents

パワープラントの運転法

Info

Publication number
JPH09217603A
JPH09217603A JP2262497A JP2262497A JPH09217603A JP H09217603 A JPH09217603 A JP H09217603A JP 2262497 A JP2262497 A JP 2262497A JP 2262497 A JP2262497 A JP 2262497A JP H09217603 A JPH09217603 A JP H09217603A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
turbine
gas
waste heat
combustor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2262497A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4036914B2 (ja
Inventor
Hans Ulrich Frutschi
ウルリッヒ フルチ ハンス
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.)
ABB Asea Brown Boveri Ltd
ABB AB
Original Assignee
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Asea Brown Boveri Ltd, Asea Brown Boveri AB filed Critical ABB Asea Brown Boveri Ltd
Publication of JPH09217603A publication Critical patent/JPH09217603A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4036914B2 publication Critical patent/JP4036914B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • 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
    • F01K21/047—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 having at least one combustion gas turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • 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
    • F01K23/10—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 with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/106—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 with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 主として、ガスターボ装置団と、これの
下流に接続された廃熱蒸気発生器と、これの下流に接続
された蒸気回路とから成るパワープラントの運転法にお
いて、ガスターボ装置団の排ガスにより貫流される廃熱
蒸気発生器１５の下方の温度範囲内で機能する熱交換段
１５ａ内で、排ガスにより規定される定格液体量より多
い液体量を循環せしめる。この熱交換段１５ａの出口の
ところで、定格液体量を越えた余剰の液体量３６を分流
せしめて、少なくとも１つの圧力段２３，２５内で蒸化
せしめる。この圧力段内で生じた蒸気４１，４３を、ガ
スターボ装置団に付属する圧縮機１の下流でガスターボ
装置団のプロセス内に導入する。 【効果】 廃熱蒸気発生器の下方の温度範囲内での蒸気
回路側の熱の受取りが最大になると共に、ガスタービン
内での蒸気量の復熱的な利用に際してもプラントの比較
的大きな効率が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、少なく
とも１つの圧縮機、少なくとも１つの燃焼器及び少なく
とも１つのタービンから成るガスタービンと、ガスター
ボ装置団の下流に接続された廃熱蒸気発生器と、この廃
熱蒸気発生器の下流に接続された蒸気回路と、少なくと
も１つの発電機とから成るパワープラントの運転法であ
って、最後のタービンからの排ガスを廃熱蒸気発生器内
に貫流せしめ、この廃熱蒸気発生器内で、少なくとも、
蒸気回路の少なくとも１つの蒸気タービンを駆動するに
足る蒸気量を生成せしめる形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】特に逐次燃焼方式で運転されるガスター
ボ装置団と、これの下流に接続された廃熱蒸気発生器
と、これに続いて接続された蒸気回路とから成るパワー
プラントでは、最大の効率を得るために、蒸気回路内に
超臨界的な蒸気プロセスを設けるのが有利である。これ
に類似した回路がスイス国特許第４８０５３５号明細書
から公知である。この文献によれば、ガスターボ装置団
の最適な廃熱利用の目的で、廃熱蒸気発生器の下方の温
度範囲内でガスタービン回路媒体の質量流れが分流され
て、ガスタービン内で復熱的に利用される。しかし、こ
の構成では、現代の有利には１軸式に設計されたガスタ
ービンではプラントが構造の点で不所望に複雑となる。
その上、過負荷運転の目的で公知のプラントの出力を高
めることができないことを見逃すことはできず、このこ
とが現代のプラントにおいて大きな欠点となっている。
一般的には、蒸気量をガスタービン内に導入することは
ガスタービンの出力を増大せしめるが、しかし、下流に
接続された蒸気タービンの出力を著しく低下せしめる結
果を招く。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題とすると
ころは、冒頭に記載した形式の運転法において、廃熱蒸
気発生器の下方の温度範囲内での蒸気回路側の熱の受取
りを最大にすると共に、ガスタービン内での蒸気量の復
熱的な利用に際してもプラントの比較的大きな効率を得
ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、請求項１に記載したように、廃熱蒸気発生器の下方
の温度範囲内で機能する熱交換段内に定格液体量を上回
る液体量を循環せしめ、定格液体量を越えた余剰の二次
液体量をこの熱交換段の出口のところで分流せしめて少
なくとも１つの圧力段内で蒸化せしめ、この圧力段内で
発生した蒸気量を圧縮機の下流でガスタービンのプロセ
ス内へ導入することにより解決される。
【０００５】最後のタービンから到来した依然として熱
量的に高価値の排ガスを１００℃及びそれより低くなる
まで利用するために、廃熱蒸気発生器の下方領域内の通
常はエコノマイザと呼ばれている第１の熱交換段の領域
内での蒸気回路側の熱の受取りが高められる。この目的
のために、このエコノマイザに、主供給水量の他に付加
水量が供給される。この場合、この付加水量は少なくと
も蒸化の残水量によりまかなわれる。この蒸化は適当箇
所でガスタービンに供給される蒸気量の発生にも作用的
な関連を有している。有利には、この種の蒸気量は圧縮
機の下流で、かつ逐次燃焼方式のガスタービンでは選択
的に高圧タービンの下流で吹込まれる。ガスターボ装置
団のデザインクリテリヤに応じて、有利には圧縮の最終
過程内で圧縮機内へ又はタービン内へ蒸気量が吹込まれ
る。その場合、ここで示した蒸気吹込みの可能性は重複
的に又は選択的に取扱われることができる。
【０００６】ガスタービンの過負荷運転を高める目的
で、前述の蒸気量は少なくとも部分的にガスタービンの
燃焼器に供給される。この供給された蒸気量はタービン
の出力をそれ相応に増大せしめる。この出力増大は蒸気
タービン内での出力減少に比して大きい。このようにな
る理由は、導入された蒸気量が燃料により、少なくとも
圧縮空気と同様に熱ガス温度にまでもたらされ、その
際、この蒸気量の出力ポテンシャルが著しく上昇させら
れるからである。その上、吹込まれた蒸気量は廃熱蒸気
発生器内でそれ自体再び蒸気を発生せしめる。その際、
熱容量は温度レベルが同じでも空気の熱容量のほぼ２倍
であることが認識されるべきである。
【０００７】本発明の別の利点とするところは、蒸気回
路の供給水タンク兼脱気装置が復水を予熱する他に付加
的な蒸気量を生成せしめ、この蒸気量が蒸気タービンに
適当箇所で供給される。
【０００８】本発明にもとづく有利かつ効果的な別の構
成がその他の請求項に記載されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、図示の実施例につき本発明
を詳しく説明する。図面には本発明の直接的な理解のた
めに不必要なエレメントは省かれている。媒体の流れ方
向は矢印をもって示されている。
【００１０】図１に示すパワープラントは、ガスターボ
装置団と、このガスターボ装置団の下流に接続された廃
熱蒸気発生器と、この廃熱蒸気発生器の下流に接続され
た蒸気回路とから成る。
【００１１】本ガスターボ装置団は逐次燃焼方式で構成
されている。図面には示されていないが、種々の燃焼器
の運転に必要な燃料１２，１３の準備は例えばガスター
ボ装置団と関連して行われるコークス乾留によりまかな
われる。勿論、供用される燃料を１次ネットワークから
取出すことも可能である。ガスターボ装置団の運転のた
めのガス燃料の供給がパイプラインを介して行われる場
合、１次ネットワークと消費ネットワークとの間の圧力
差及び又は温度差に基づくポテンシャルがガスターボ装
置団の要求又は一般に回路の要求のために復熱される。
自主的なユニットとしても作用することのできる本ガス
ターボ装置団は圧縮機１と、圧縮機の下流に接続された
燃焼器２と、この燃焼器の下流に接続された第１のター
ビン３と、この第１のタービンの下流に接続された第２
の燃焼器４と、この第２の燃焼器の下流に接続された第
２のタービン５とから成る。上述の流体機械、すなわち
圧縮機１と第１のタービン３と、第２のタービン５は単
一のロータ軸４７を備えている。このロータ軸は有利に
は、圧縮機１のヘッド側と第２のタービン５の下流とに
位置する図示されていない２つの軸受に支承されてい
る。圧縮機１は設計に応じて、例えば比出力の増大のた
めに２つ又はそれ以上の図示されていない部分圧縮機に
分割されることができる。このような構成では、第１の
部分圧縮機の下流で第２の部分圧縮機の上流に中間冷却
器が間挿され、この中間冷却器内で、部分冷却された空
気が中間冷却される。同様に図示されていないこの中間
冷却器内で発生した熱は最適に、要するに利用すべく、
プロセス内へ戻し案内される。吸込空気６は圧縮空気７
となって、圧縮機出口と第１のタービン３とを一緒に取
囲む図示されていないケーシング内へ流入する。このケ
ーシング内には第１の燃焼器２も取付けられており、こ
の第１の燃焼器２は有利には組合わされた環状燃焼器と
して形成されている。第１の燃焼器２へ供給される圧縮
空気７は図示されていない空気貯蔵装置から供給される
こともできるのは勿論である。第１の燃焼器２はヘッド
側に、周方向に分配された図示されていない多数のバー
ナを備えている。これらのバーナは有利には予混合バー
ナとして設計されている。バーナとしてディフュージョ
ンバーナを使用することもできる。この燃焼からの有害
物質放出特にＮＯｘ放出を軽減する意味では、例えば本
発明に関連するヨーロッパ特許第０３２１８０９号明細
書にもとづく予混合バーナを配置するのが有利である。
さらに、１種類又は複数種の燃料の供給形式もこの文献
にもとづくのが有利である。第１の燃焼室２の周方向に
予混合バーナを配置することが望ましい場合、同じ構造
のバーナの一般的な配置とせずに、必要に応じて種々の
大きさの予混合バーナを使用することができる。このこ
とは有利には２つの大きな予混合バーナの間に同じ構造
の１つの小さな予混合バーナを配置することにより実現
される。主バーナの機能を果たすべき大きな予混合バー
ナは、この第１の燃焼器のパイロットバーナを成す小さ
な予混合バーナに対して、この第１の燃焼器を貫流する
燃焼空気、要するに圧縮機１から到来する圧縮空気に関
連して、場合により固定される相互寸法比を成してい
る。第１の燃焼器の全負荷範囲内でパイロットバーナは
自主的な予混合バーナとして作動し、その際、空気過剰
率はほぼコンスタントに保たれる。主バーナの接続又は
遮断はプラント特有の規定された基準に基づいて行われ
る。パイロットバーナが全負荷範囲内で理想的な混合気
で運転されることができるため、部分負荷においてもＮ
Ｏｘ放出は極めてわずかである。このような状況におい
て、第１の燃焼器２のフロント領域内での環状の流線は
パイロットバーナの渦中心に著しく接近しており、その
結果、このパイロットバーナによるだけで点火が可能で
ある。高速運転ではパイロットバーナを介して供給され
る燃料量はフル制御されるまで、換言すればフル燃料量
が供用されるまで増大する。この構成は、このポイント
がガスターボ装置団のそのづとの負荷放出条件に対応す
るように選択される。次いで主バーナを介して出力がさ
らに増大される。次いで、ガスターボ装置団のピーク負
荷時には主バーナもフル制御される。パイロットバーナ
により発生させられた「小さな」熱い渦中心の構成が、
主バーナに由来する「大きな」冷えた渦中心の間で著し
く不安定で崩壊するため、貧で運転される主バーナにお
いても部分負荷範囲で極めて良好な燃焼が達成されると
共にＮＯｘの放出に対して付加的に低いＣＯ及びＵＨＣ
放出が達成され、換言すればパイロットバーナの熱い渦
が主バーナの小さな渦内へ直ちに侵入する。勿論、第１
の燃焼器２は、同様に傾斜リング状に、場合によっては
螺旋状にロータ軸線の回りに配置された多数の個々の管
状の燃焼室から成ることができる。この第１の燃焼器２
は、その設計に無関係に、ロータの長さに実際に全く影
響しないようなジオメトリで配置される。この第１の燃
焼器２からの熱ガス８は直に下流の第１のタービン３に
供給される。熱ガスを熱量的に膨張せしめるタービン３
の作用は意識的に最小に維持され、換言すれば、このタ
ービン３は原則として２つより多い回転羽根列を備えて
いない。この種のタービン３では、軸方向の推動の安定
化を目的として端面への圧力補償が必要である。タービ
ン３内で部分的に膨張して直に環状燃焼器４内へ流入す
る熱ガス９は上述の理由で著しく高い温度を有してお
り、有利にはこの温度は、第２の燃焼器４内でそこにも
たらされる燃料１３との関連において自己点火がレリー
ズされるように運転特性的に設計される。この第２の燃
焼器４は大体において、互いに組合わされた環状の軸方
向又は準軸方向の環状円筒体の形状を有している。この
燃焼器４は勿論、軸方向又は準軸方向又は螺旋状に配置
されていてそれ自体閉じた多数の燃焼室から成ることも
できる。ただ１つの燃焼室から成る環状の燃焼器４の構
成に関連して、この環状の円筒体の周方向及び半径方向
に、図面に概略的にのみ示された複数の燃料ノズルが配
置される。この燃料ノズルは、上流に位置する手段によ
り形成された渦内へ燃料１３を噴入するのに役立てられ
る。この第２の燃焼器４はすでに説明したように自己点
火式に設計されている。要するに、タービン３から到来
して部分膨張した熱ガス９内に噴入された燃料１３の燃
焼はこの第２の燃焼器４内で自己点火により、温度レベ
ルがこの種の運転形式を許容する限りにおいて行われ
る。第２の燃焼器４がガス燃料、要するに例えば天然ガ
スにより運転されるとすれば、タービン３から到来して
部分膨張した熱ガス９の温度は前述の自己点火をレリー
ズするには依然として著しく高くなければならず、しか
もこのことは当然ながら部分運転でもそうでなければな
らず、このことがタービン３の設計に根本的な役割を果
たす。ガス温度は１０００℃ならば確実な自己点火を保
証する。自己点火式に設計された燃焼器において運転確
実性及び高い効率を保証するためには、火炎フロントが
位置的に安定していることが極めて重要である。この目
的のために、この第２の燃焼器４内に、渦を発生せしめ
る手段が有利には内壁及び外壁に周方向に設けられる。
この手段は、すでに述べたように、軸方向で有利には燃
料ノズルの上流に配置された図示されていない複数のエ
レメントの列から成る。このエレメントの役割は、第１
の燃焼器２のすでに述べた予混合バーナ内での逆流区域
に類似した逆流区域を誘発する渦を生ぜしめることにあ
る。さらにこのエレメントは、噴入された燃料１３によ
り最適な混合気形成を行わしめる。第２の燃焼器４がそ
の軸方向の配置及びその全長にもとづいて、ほぼ６０ｍ
／ｓ及びそれ以上の作動ガス平均速度を有する高速度燃
焼器として形成されているため、渦発生エレメントは流
線形に形成されなければならない。このエレメントは向
流側で有利には向流傾斜面を備えた四面体形状に形成さ
れる。渦発生エレメントは外面及び又は内面に配置され
ることができる。勿論、渦発生エレメントは互いに軸方
向にずれていてもよい。渦発生エレメントの流出側の面
はほぼ半径方向に形成されており、その結果、この流出
側の面より後方に逆流区域が生じる。他面において、第
２の燃焼器４内での自己点火は遷移的な負荷範囲内で
も、さらに又ガスターボ装置団の部分負荷範囲内でも確
実に維持されなければならない。換言すれば、燃料１３
の噴入領域内でガスの温度変化が生じた場合でも、第２
の燃焼器４内での自己点火を確実たらしめる補助手段が
設けられる必要がある。第２の燃焼器４内へ噴入された
ガス燃料の確実な自己点火を保証するために、このガス
燃料に、比較的着火温度の低い別の燃料のわずかな量を
添加することができる。この「補助燃料」としてはこの
場合、例えば燃料油が好適である。液状の補助燃料は適
当に噴入すれば、いわゆる点火コードとして作用させる
役割を果たし、かつこれにより、第１のタービン３から
到来して部分膨張した熱ガス９の温度が１０００℃の所
期の最適な温度レベルに達しない場合でも、第２の燃焼
器４内での自己点火を可能ならしめる。自己点火を確実
にするための燃料油を添加するこの措置は、ガスターボ
装置団が著しく減少した負荷で運転される場合にはいつ
でも特別に講じられる。さらに、この措置は第２の燃焼
器４が最小の軸方向長さを有することがてきるために決
定的に役立つ。第２の燃焼器４の全長が短いこと、火炎
安定のための渦発生エレメントの作用並びに自己点火の
継続的な確実性は、燃焼が著しく迅速に行われるため
の、かつ熱い火炎フロントの流域内での燃料停滞時間が
最小に保たれるための前提である。直接的に燃焼技術的
に測定可能な作用は、今や問題にならない程に低下され
たＮＯｘ放出に関している。このことから出発して、さ
らに燃焼の位置を明確に規定することが可能となり、こ
のことはこの第２の燃焼器４の構造を最適に冷却するこ
とに帰着する。第２の燃焼器４内で発生した熱ガス１０
は、次いで下流の第２のタービン５に供給される。ガス
ターボ装置団の熱力学的な特性値は、第２のタービン５
から到来する排ガス１１が廃熱蒸気発生器１５を介し
て、少なくとも１つの蒸気タービンを駆動するに足る蒸
気を発生させるに十分な熱量的なポテンシャルを有する
ように設計されている。流体機械の出力放出は圧縮機側
に連結された、始動モータとしても役立つことのできる
発電機１４を介して行われる。廃熱蒸気発生器内で熱量
的に利用し尽くされた排ガスは次いで煙道ガス４８とし
て例えば大気中に放出される。
【００１２】廃熱蒸気発生器１５を貫流する排ガス１１
がほぼ６２０℃の温度を有するとし、かつ熱伝達のため
の最小温度差の条件が２０℃とすれば、この排ガスは有
利に利用するには２００℃までしか冷却されることがで
きないことになる。この欠点を排除するために、エコノ
マイザ１５ａの内部で、供給ポンプ２１により搬送され
た供給水が、酸露点温度に関連して煙道ガス４８の最低
に許容される温度に応じて例えばほぼ１５０％まで増大
され、これにより、冷却特性曲線が著しく下降され、換
言すれば排ガスが著しく冷却される。供給水の前述のパ
ーセンテージは、排ガス１１により提供されるエネルギ
に依存した定格水量を１００％とした場合の数字であ
る。
【００１３】ほぼ３００バールの圧力においてほぼ６０
℃の温度を有する供給水は前述箇所で廃熱蒸気発生器１
５内へ導入され、その内部でほぼ５５０℃の蒸気へ熱的
に高められる。エコノマイザ１５ａの内部でほぼ３００
℃まで加熱された供給水はエコノマイザの出口で２つの
部分流に分割される。一方の大きい方の１００％の部分
流は、それに続く熱交換段１５ｂ内で超臨界的な高圧蒸
気へ熱的に変換される。これにより、前述の熱交換段１
５ｂの作用区域の内部で、排ガス１１からその熱エネル
ギの大部分が奪われる。高圧タービン１６内での一回目
の膨張の後、この蒸気３１は廃熱蒸気発生器１５のさら
に別の熱交換段１５ｃ内を通して案内され、その内部で
中間過熱され、中間圧蒸気３２として中間圧及び低圧タ
ービン（以下短縮して中間圧蒸気タービンと呼ぶ）１７
に供給される。
【００１４】最後に述べた中間圧蒸気タービン１７から
到来する最終的に膨張した蒸気３３は媒体４６により冷
却された復水器１８内で凝縮される。この復水器１８の
下流で作用する供給ポンプ１９により、復水３４が供給
水タンク兼脱気装置２０内へ誘導され、そこより、供給
水３５のすでに説明した循環が改めて開始される。この
供給水タンク兼脱気装置２０内では、復水の予熱の他に
蒸気量４５も発生させられ、この蒸気量が適当箇所で中
間圧蒸気タービン１７内へ導入される。
【００１５】すでに述べた付加的な供給水３５からエコ
ノマイザ１５ａの出口で導管を介して二次水量３６が抽
出され、この二次水量が、制御機構２２を介して第１の
燃焼器２内の圧力より若干高い圧力となるまで絞られ
て、蒸化器２３内へ導入される。この蒸化器内では過飽
和のエンタルピ成分が水の一部を蒸化する。その際生じ
た蒸気４２は、制御機構２８備えた導管を介して中間圧
蒸気タービン１７に適当箇所で供給される。残水量３７
はこの蒸化器２３から制御機構２４を介して別の蒸化器
２５内へ達し、その内部で再び、ほぼ第２の燃焼器４の
圧力レベルに相応する圧力の蒸気量４４が発生する。そ
の場合、この蒸気量４４は制御機構２６を介して同様に
適当箇所で中間圧蒸気タービン１７内へ導入される。依
然として蒸化器２５内に残されたほぼ２００℃の熱水３
８は制御機構３９を介して供給水タンク兼脱気装置２０
に供給され、その内部でこの水がすでに説明したように
供給水をほぼ６０℃に予熱し、かつ中間圧蒸気タービン
１７のための蒸気量４５を発生せしめる。蒸化器２３，
２５と協働している制御機構２７，２９が開放されるこ
とにより過負荷運転が実施される。それと同時に、中間
圧蒸気タービン１７の付加的な蒸気供給を行わしめる制
御機構２６，２８は蒸化器２３，２５から到来した蒸気
量４１，４３がそれぞれの燃焼器２，４内に吹込まれる
ように適当に絞られる。必要に応じて、補充水４０が導
管を介して供給水タンク兼脱気装置２０に供給される。
燃焼器２，４内に吹込まれた蒸気量４１，４３はタービ
ン３，５の出力を相応して高める。出力の増大は中間圧
蒸気タービン１７の出力減少に比して大きい。このこと
により、圧縮空気７及び部分膨張させられた熱ガス９と
同様に、それぞれの蒸気量４１，４３が燃料により熱ガ
ス温度にまでもたらされることになる。これにもとづく
出力ポテンシャルは極めて大きい。さらに、廃熱蒸気発
生器１５内で吹込まれた蒸気はそれ自体さらに蒸気を発
生せしめる。その際注目されるのは、同じ温度レベルで
も熱容量が空気の熱容量のほぼ２倍程に大きいことであ
る。この過負荷法は回路技術的に著しく簡単かつ極めて
迅速に作用する。
【００１６】以上説明した蒸化カスケードの改善された
エクセルギ利用のために、この蒸化カスケードは２段よ
り多い段で行われることができる。
【００１７】排ガス１１の良好な利用を得るために、廃
熱蒸気発生器１５内に別個の蒸気発生装置を組込むこと
ができるのは勿論であり、それの蒸気は蒸気回路内に案
内されるか、又は別体の膨張機械内で仕事に変換され
る。さらに、排ガスから部分流に分割して別体の廃熱ボ
イラ内で利用することができる。この場合には、水の代
わりにアンモニア・水混合物が使用される。さらに、そ
の他の流体、例えばフレオン、プロパンなども使用可能
である。廃熱蒸気発生器１５内での図示しない付加的な
火炎により、その入口のところの温度レベルを上昇させ
ることにより、タービンからの排ガスを比較的低いレベ
ルまで利用することがさらに若干改善される。しかし、
この手段は得ることのできる効率に関連して著しい改善
を伴わない。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、廃熱蒸気発生器の下方
の温度範囲内での蒸気回路側の熱の受取りが最大になる
と共に、ガスタービン内での蒸気量の復熱的な利用に際
してもプラントの比較的大きな効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例にもとづくパワープラントの
回路を示す図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、 ２ 第１の燃焼器、 ３ 第１のタービ
ン、 ４ 第２の燃焼器、 ５ 第２のタービン、 ６
吸込空気、 ７ 圧縮空気、 ８ 第１の燃焼器から
の熱ガス、 ９ 部分膨張した熱ガス、 １０ 第２の
燃焼器からの熱ガス、 １１ 排ガス、 １２ 第１の
燃焼器に供給される燃料、 １３ 第２の燃焼器に供給
される燃料、 １４ 発電機、 １５ 廃熱蒸気発生
器、 １５ａ エコノマイザ（熱交換段）、 １５ｂ
高圧蒸気段（熱交換段）、 １５ｃ中間圧蒸気段（熱交
換段）、 １６ 高圧蒸気タービン、 １７ 中間圧及
び低圧蒸気タービン、 １８ 復水器、 １９ 復水器
の供給ポンプ、 ２０ 供給水タンク兼脱気装置、 ２
１ 供給ポンプ、 ２２ 制御機構、 ２３ 蒸化器
（圧力段）、 ２４ 制御機構、 ２５ 蒸化器（圧力
段）、 ２６，２７，２８，２９ 制御機構、 ３０
超臨界的な蒸気、 ３１ 膨張した蒸気、 ３２ 中間
圧蒸気のための中間圧過熱器、 ３３ 膨張した蒸気、
３４ 復水、３５ 供給水、 ３６ 二次水量、 ３
７ 残水量、 ３８ 蒸化器からの熱水、 ３９ 制御
機構、 ４０ 補充水、 ４１，４２，４３，４４，４
５ 蒸気量、 ４６ 復水器の冷却媒体、 ４７ ロー
タ軸、 ４８ 煙道ガス

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主として、少なくとも１つの圧縮機、少
    なくとも１つの燃焼器及び少なくとも１つのタービンか
    ら成るガスタービンと、ガスターボ装置団の下流に接続
    された廃熱蒸気発生器と、この廃熱蒸気発生器の下流に
    接続された蒸気回路と、少なくとも１つの発電機とから
    成るパワープラントの運転法であって、最後のタービン
    から到来した排ガスを廃熱蒸気発生器内に貫流せしめ、
    この廃熱蒸気発生器内で、少なくとも、蒸気回路の少な
    くとも１つの蒸気タービンを駆動するに足る蒸気量を生
    成せしめる形式のものにおいて、廃熱蒸気発生器（１
    ５）の下方の温度範囲内で機能する熱交換段（１５ａ）
    内に定格液体量を上回る液体量（３５）を循環せしめ、
    定格液体量を越えた余剰の二次液体量（３６）をこの熱
    交換段（１５ａ）の出口のところで分流せしめて少なく
    とも１つの圧力段（２３，２５）内で蒸化せしめ、この
    圧力段内で発生した蒸気量（４１，４３）を圧縮機
    （１）の下流でガスタービンのプロセス内へ導入するこ
    とを特徴とするパワープラント運転法。
  2. 【請求項２】 ガスタービンを逐次燃焼方式で運転する
    請求項１記載の運転法。
  3. 【請求項３】 圧力段（２３，２５）内で発生した蒸気
    量（４１，４３）を圧縮機（１）の下流へ及び又は逐次
    燃焼方式のガスタービンに付属する燃焼器（２，４）内
    へ導入する請求項２記載の運転法。
  4. 【請求項４】 定格液体量を熱交換段（１５ａ）の直接
    下流の別の熱交換段（１５ｂ）内で超臨界的な蒸気（３
    ０）に生成し、この蒸気を第１の蒸気タービン（１６）
    内へ供給し、かつ、この蒸気タービン内で膨張した蒸気
    （３１）を廃熱蒸気発生器（１５）のさらに別の熱交換
    段（１５ｃ）内で中間過熱された蒸気（３２）に生成
    し、この中間過熱された蒸気を引続き別の蒸気タービン
    （１７）へ供給する請求項１記載の運転法。
  5. 【請求項５】 蒸気回路に付属する供給水タンク兼脱気
    装置（２０）を別の蒸化段として運転する請求項１記載
    の運転法。
  6. 【請求項６】 圧力段（２３，２５）内で発生した蒸気
    量の少なくとも一部を蒸気回路の少なくとも１つの蒸気
    タービン（１７）内へ導入する請求項１記載の運転法。
JP2262497A 1996-02-09 1997-02-05 パワープラントの運転法 Expired - Lifetime JP4036914B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19604664.5 1996-02-09
DE1996104664 DE19604664A1 (de) 1996-02-09 1996-02-09 Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09217603A true JPH09217603A (ja) 1997-08-19
JP4036914B2 JP4036914B2 (ja) 2008-01-23

Family

ID=7784909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2262497A Expired - Lifetime JP4036914B2 (ja) 1996-02-09 1997-02-05 パワープラントの運転法

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0789134B1 (ja)
JP (1) JP4036914B2 (ja)
CN (1) CN1105232C (ja)
DE (2) DE19604664A1 (ja)
MY (1) MY117291A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009531643A (ja) * 2006-03-31 2009-09-03 アルストム テクノロジー リミテッド ガスタービン設備に用いられる燃料ランスならびに燃料ランスを運転するための方法
JP2016003579A (ja) * 2014-06-13 2016-01-12 三菱重工業株式会社 コンバインドサイクル設備
JP2016041930A (ja) * 2014-08-15 2016-03-31 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ハイブリッドタイプの低損失軸受および低密度材料を備えるパワートレインアーキテクチャー

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0924406A1 (de) * 1997-12-18 1999-06-23 Asea Brown Boveri AG Gasturbine mit in der Abgasströmung parallel angeordneten Rekuperator und Dampferzeuger
DE19918347A1 (de) * 1999-04-22 2000-10-26 Asea Brown Boveri Verfahren und Vorrichtung zur schnellen Leistungssteigerung und Sicherstellung einer Zusatzleistung einer Gasturbinenanlage
WO2002101205A1 (de) * 2001-05-19 2002-12-19 Alstom (Switzerland) Ltd Verfahren zum betrieb eines kombikraftwerkes
GB2382847A (en) * 2001-12-06 2003-06-11 Alstom Gas turbine wet compression
GB2382848A (en) * 2001-12-06 2003-06-11 Alstom Gas turbine wet compression
CZ305163B6 (cs) * 2005-01-17 2015-05-27 Siemens Aktiengesellschaft Zařízení s tepelným oběhem pro přeměnu tepelné energie na mechanickou energii a elektrickou energii
CZ2005382A3 (cs) * 2005-06-15 2007-01-17 Siemens Industrial Turbomachinery S. R. O. Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla
US8783043B2 (en) 2009-07-15 2014-07-22 Siemens Aktiengesellschaft Method for removal of entrained gas in a combined cycle power generation system
US8539750B2 (en) 2010-04-30 2013-09-24 Siemens Energy, Inc. Energy recovery and steam supply for power augmentation in a combined cycle power generation system
CN103089440B (zh) * 2013-01-27 2015-11-11 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 布列顿-混合式蒸汽朗肯联合循环发电装置
PL3486440T3 (pl) * 2017-11-21 2023-03-13 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Kocioł odzyskowy, sposób generowania pary dla turbiny parowej i układ zawierający turbinę parową i kocioł odzyskowy
CN111322124A (zh) * 2020-03-20 2020-06-23 杭州汽轮机股份有限公司 旋转机械设备、超临界工质再压缩循环发电系统及其工艺

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH480535A (de) 1968-03-06 1969-10-31 Escher Wyss Ag Wärmekraftanlage für die Ausnützung der in einem Kernreaktor erzeugten Wärme, mit einer kombinierten Gasturbinen- Dampfturbinenanlage
CH623888A5 (ja) * 1977-10-04 1981-06-30 Bbc Brown Boveri & Cie
US4631914A (en) * 1985-02-25 1986-12-30 General Electric Company Gas turbine engine of improved thermal efficiency
EP0579061A1 (de) * 1992-07-15 1994-01-19 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Gas- und Dampfturbinenanlage sowie danach arbeitende GuD-Anlage
EP0582898A1 (de) * 1992-08-10 1994-02-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Gas- und Dampfturbinenanlage sowie danach arbeitende Gud-Anlage
DE4409811C1 (de) * 1994-03-22 1995-05-18 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben eines Abhitzedampferzeugers sowie danach arbeitender Abhitzedampferzeuger
DE19536839A1 (de) * 1995-10-02 1997-04-30 Abb Management Ag Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009531643A (ja) * 2006-03-31 2009-09-03 アルストム テクノロジー リミテッド ガスタービン設備に用いられる燃料ランスならびに燃料ランスを運転するための方法
JP2016003579A (ja) * 2014-06-13 2016-01-12 三菱重工業株式会社 コンバインドサイクル設備
JP2016041930A (ja) * 2014-08-15 2016-03-31 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ハイブリッドタイプの低損失軸受および低密度材料を備えるパワートレインアーキテクチャー

Also Published As

Publication number Publication date
CN1172205A (zh) 1998-02-04
MY117291A (en) 2004-06-30
JP4036914B2 (ja) 2008-01-23
EP0789134A3 (de) 1999-07-21
DE59709998D1 (de) 2003-06-12
CN1105232C (zh) 2003-04-09
EP0789134B1 (de) 2003-05-07
EP0789134A2 (de) 1997-08-13
DE19604664A1 (de) 1997-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6223523B1 (en) Method of operating a power station plant
JP4180130B2 (ja) パワーステーションプラントを運転するための方法
US5689948A (en) Method of operating a reheat power plant with steam injection
JP4245678B2 (ja) 複合サイクルプラントを運転する方法
EP1905964B1 (en) Gas turbine engine
US6782703B2 (en) Apparatus for starting a combined cycle power plant
US6945052B2 (en) Methods and apparatus for starting up emission-free gas-turbine power stations
US5761896A (en) High efficiency method to burn oxygen and hydrogen in a combined cycle power plant
EP0676532B1 (en) Steam injected gas turbine system with topping steam turbine
JP3863605B2 (ja) 発電所設備の運転法
EP0932748B1 (en) Closed loop steam cooled steam turbine
US6560966B1 (en) Method for operating a power plant having turbine cooling
JP3032005B2 (ja) ガス・蒸気タービン複合設備
KR20000052674A (ko) 수소 연료 동력 플랜트
JPH0586898A (ja) 半開放サイクル動作型天然ガス蒸気タービンシステム
JPH07259510A (ja) ガスタービングループの熱的に負荷された構成部分を冷却する方法
JP4036914B2 (ja) パワープラントの運転法
US20110247335A1 (en) Waste heat steam generator and method for improved operation of a waste heat steam generator
JP3974208B2 (ja) 発電プラントの運転法
CA2247197A1 (en) Hydrogen fueled power plant with recuperation
GB2357552A (en) Mixed air and steam gas turbine coolant
GB2445486A (en) Gas turbine engine exhaust plume suppression
KR102473756B1 (ko) 복합 발전 시스템 및 복합 발전 시스템의 구동 방법
US5873233A (en) Method of operating a gas-turbine group
US20140216045A1 (en) Gas turbine with improved power output

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061027

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070125

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071018

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071031

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101109

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111109

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121109

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121109

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121109

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131109

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term