JPH09317407A - 重質油焚き複合発電設備 - Google Patents
重質油焚き複合発電設備Info
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- JPH09317407A JPH09317407A JP12992896A JP12992896A JPH09317407A JP H09317407 A JPH09317407 A JP H09317407A JP 12992896 A JP12992896 A JP 12992896A JP 12992896 A JP12992896 A JP 12992896A JP H09317407 A JPH09317407 A JP H09317407A
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- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Abstract
ラ排気熱と復水器温排水を熱損失として伴う限り、発電
効率は低いレベルを脱し得ない。このようなプラントに
おいてより効率を高めることは待ち望まれており、本発
明はこの効率向上を図ったものを提供することを課題と
する。 【解決手段】 重質油を加熱して軽質分と重質分とに分
離し、軽質分でガスタービンを作動し、同ガスタービン
排気と重質分とで排気再燃ボイラをして蒸気を発生さ
せ、コンバインドサイクルを完成させて効率の向上を図
った重質油焚き複合発電設備を得た。
Description
発電システムに関する。
ントの構成図を示す。燃料aと、ファン37で供給され
て蒸気熱源による空気加熱器38及び空気加熱器39で
加熱された燃焼用空気を火炉7に投入し、再燃ボイラ8
の後流に配した伝熱管で高圧蒸気f及び低圧蒸気f′を
生成する。必要に応じて脱硝装置9、除じん装置10、
脱硫装置11を下流に配して発生するNOx ,ばいじ
ん,SOx の値を環境規制値に納めるようにしている。
ン13で発電動力へ変換され、復水器14で復水された
あとタービン復水iとしてボイラ8へ循環されて再び使
用される。
ラントにあっては、汽力発電そのものが本来、ボイラ排
気熱と復水器温排水を熱損失として伴うものであるた
め、発電効率は30%台と低い。
たプラントを提供することを課題とするものである。
するべくなされたもので、重質油を加熱して軽質燃料と
重質燃料とに分離し、軽質燃料をガスタービンに投入
し、ガスタービン排気と重質燃料とを排気再燃ボイラに
投入するように構成した重質油焚き複合発電設備を提供
し、重質油燃料から軽質分を分離してこれでガスタービ
ンを作動させ、残りの重質分は同ガスタービン排気と共
に排気再燃ボイラの燃料に使用し、ここで生成する蒸気
で蒸気タービン発電を行うようにしたものである。
料と重質燃料とに分離し、軽質燃料を高温ガスタービン
に投入し、分離前の重質油を低温ガスタービンに投入
し、低温ガスタービン排ガスと重質燃料とを排熱回収ボ
イラに投入するように構成した重質油焚き複合発電設備
を提供し、重質油燃料から軽質分を分離してこれで高温
ガスタービンを作動させ、一方、分離前の重質油燃料の
一部で低温ガスタービンを作動させ、同低温ガスタービ
ンの排気と前記分離した重質分とを排熱回収ボイラの燃
料として使用し、ここで生成する蒸気で蒸気タービン発
電を行うようにしたものである。
料と重質燃料とに分離し、軽質燃料を高温ガスタービン
に投入し、重質燃料の一部を低温ガスタービンに投入
し、低温ガスタービン排ガスと重質燃料の残部とを排熱
回収ボイラに投入するように構成した重質油焚き複合発
電設備を提供し、重質油燃料から軽質分を分離してこれ
で高温ガスタービンを作動させ、同様に分離した重質分
の一部で低温ガスタービンを作動させ、同低温ガスター
ビンの排気と前記分離した重質分の残部とを排熱回収ボ
イラの燃料として使用し、ここで生成する蒸気で蒸気タ
ービン発電を行うようにしたものである。
気、高圧蒸気、又は蒸気タービンからの抽気蒸気で重質
油を加熱する重質油焚き複合発電設備を提供し、重質油
燃料から軽質分と重質分を分離するに際し、同重質油燃
料を加熱するのにボイラの低圧、又は高圧蒸気、若しく
は蒸気タービン抽気をその加熱源として用いるようにし
たものである。
と重質燃料とに分離し、軽質燃料をガスタービンに投入
し、重質燃料をボイラに投入し、ガスタービン排ガスを
排熱回収ボイラに投入するとともに、ボイラ発生蒸気で
駆動される蒸気タービンを3圧式とした重質油焚き複合
発電設備を提供し、重質油燃料から軽質分を分離してこ
れでガスタービンを作動させ、同ガスタービン排ガス重
質油燃料から分離した重質分とをボイラに導き、同ボイ
ラからの発生蒸気は、高,中,低圧の3圧の蒸気タービ
ンを駆動するようにしたものである。
料と重質燃料とに分離し、軽質燃料の一部を一のガスタ
ービンに投入し、同ガスタービン排ガスを排熱回収ボイ
ラに投入するとともに、軽質燃料の残部を他のガスター
ビンに投入し、同ガスタービン排ガスと重質燃料とを排
気再燃ボイラに投入し、ボイラ発生蒸気で駆動される蒸
気タービンを3圧式とした重質油焚き複合発電設備を提
供し、重質油燃料から軽質分を分離して、その一部で一
のガスタービンを作動させ、このガスタービンの排ガス
を排熱回収ボイラで使用する一方、前記軽質分の残部で
他のガスタービンを作動させ、このガスタービンの排ガ
スと重質油燃料から分離された重質分とを排気再燃ボイ
ラの燃料として使用し、ボイラで発生した蒸気は、高,
中,低圧の3圧の蒸気タービンを駆動するようにしたも
のである。
料と重質燃料とに分離し、軽質燃料の一部を一のガスタ
ービンに投入し、同ガスタービン排ガスを排熱回収ボイ
ラに投入するとともに、軽質燃料の残部を他のガスター
ビンに投入し、同ガスタービン排ガスと重質燃料とを流
動床ボイラに投入するように構成した重質油焚き複合発
電設備を提供し、重質油燃料から軽質分を分離して、そ
の一部で一のガスタービンを作動させ、このガスタービ
ンの排ガスを排熱回収ボイラで使用する一方、前記軽質
分の残部で他のガスタービンを作動させ、このガスター
ビンの排ガスと前記重質油燃料から分離された重質分と
を流動床ボイラの燃料として使用し、発生蒸気で蒸気タ
ービン発電を行うようにしたものである。
又は出口にガスタービン圧縮機出口空気とガスとを熱交
換させる再生器を配置した重質油焚き複合発電設備を提
供し、前記他のガスタービン排気と重質油燃料から分離
された重質分とを供給される流動床ボイラは、そのガス
入口又は出口の再生器によりガスタービン圧縮機から出
る空気を熱交換してガスタービンの効率向上を図るよう
にしたものである。
料と重質燃料とに分離し、軽質燃料を高温ガスタービン
に投入し、同ガスタービン排ガスと重質燃料とを低温ガ
スタービンに投入し、同ガスタービン排ガスを排熱回収
ボイラに投入するように構成した重質油焚き複合発電設
備を提供し、重質油燃料から軽質分を分離してこれで高
温ガスタービンを作動し、同高温ガスタービンの排気と
前記重質油燃料から分離した重質分とで低温ガスタービ
ンを作動し、かつ同低温ガスタービンの排ガスを排熱回
収ボイラの燃料として使用し、発生蒸気で蒸気タービン
発電を行うようにしたものである。
間冷却器で熱回収し、この回収熱を排熱回収ボイラの給
水加熱、重質油加熱、又は蒸気タービン駆動用低圧蒸気
発生に利用した重質油焚き複合発電設備を提供し、ガス
タービン圧縮機の中間冷却器で回収した回収熱を排熱回
収ボイラの給水加熱とか、前記軽質分と重質分とを分離
する重質油燃料の加熱とか、また、蒸気タービンを駆動
するための低圧蒸気発生のために用いる等して全体の熱
効率の向上を図るようにしたものである。
微量成分を除去する前処理装置又は後処理装置を設けた
重質油焚き複合発電設備を提供し、重質油燃料又はこれ
から分離した重質分から、同分離の前又は後に設けた処
理装置により、例えばナトリウム,カリウム,バナジウ
ム又は硫黄等の微量成分を除去することにより高温腐食
等の問題発生を防止し、高温タービン等の採用も何ら問
題ないようにしたものである。
て、図1に基づいて説明する。なお、先に説明した従来
のものと同一の部分については図中に同一の符号を付し
て示し、重複する説明は省略する。
質油処理装置2で軽質燃料bと残りの重質燃料cとに分
離する。重質油処理装置2では加熱分離等適宜の手段に
より前記分離の処理を行うが、その他常圧下での単蒸
留、水蒸気添加、水素添加、熱分解等々可能なものであ
る。
投入するが、例えば汽力発電のボイラ〜蒸気タービン系
の蒸気を一部抽気した熱源蒸気gを用い、その潜熱・顕
熱を利用したのち装置復水hとして排出する。
昇圧され、燃焼器4で軽質燃料bの投入により燃焼す
る。タービン5で膨張排出される排気eは、再燃ボイラ
8の燃焼用空気となる。同再燃ボイラ8の火炉7へ重質
燃料cと前記した排気eを投入し、その燃焼によって高
圧蒸気f及び低圧蒸気f′を発生する。再燃ボイラ8の
排気中の汚染物質は脱硝装置9,除じん装置10,脱硫
装置11によりそれぞれNOx ,ばいじん,SOx を規
制値内に納められ、煙突12より排出される。
せるが、低圧蒸気f′も重質油処理装置2の熱源蒸気g
になると共に一部を分岐させてタービン13に投入さ
れ、前記高圧蒸気fと協働して蒸気タービン発電機16
を駆動して発電出力を得る。
起動用燃料タンク6から別途起動用燃料kをガスタービ
ンGTの燃焼器4に供給し、再燃ボイラ8の蒸気発生が
安定し、重質油処理装置2が作動してからガスタービン
GTにおける燃焼器4の燃料を前記起動用燃料kから軽
質燃料bに切り替え、再燃ボイラ8で重質燃料cの燃焼
を行う。しかし、システム起動初期に再燃ボイラ8の燃
焼が必要であれは起動用燃料kを火炉7に投入するよう
にすることもできる。
説明したが、この位置には任意のものが採用でき、例え
ば流動床ボイラを採用することも勿論可能であることは
言うまでもない。また、14は復水器,iはタービン復
水,そして15はガスタービン発電機を示している。
図2に基づいて説明する。本実施の形態はガスタービン
を高温ガスタービンと低温ガスタービンの二系列とし、
両者を混用,複合させたものであり、前記した従来の技
術及び第1の実施の形態と同一の部分については図中同
一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。
を起動用燃料kで立ち上げ、後に軽質燃料bに切り替
え、他方、低温ガスタービンLGTは分流した起動用燃
料kで立ち上げ、その後に重質油aに切り替えている。
重質油aで使用することも可能である。重質油処理装置
2で軽質燃料bを生成した際に生ずる重質燃料cは、低
温ガスタービンLGTのボイラ助燃に用いる。
規準よりも汚ない場合は別途軽質燃料bbを混合して規
準内に納める。前記高温,低温両ガスタービンHGT,
LGTの後流にはそれぞれ排熱回収ボイラ17を設置し
て、高圧蒸気f及び低圧蒸気f′をそれぞれ得る。
に、また、除じん装置10,及び脱硫装置11は低温ガ
スタービンLGT側の排熱回収ボイラ17の後流に設け
る。この場合、高温ガスタービンHGT〜排熱回収ボイ
ラ17の系統は理想的にクリ−ンなガスタービン・コン
バインドサイクルGT−CC系を構成できる。
は低温ガスタービンLGTの系統は、排熱回収ボイラ1
7に替えて、前記第1の実施の形態の再燃ボイラ8と組
合せることもできる。
3,及び図4に基づいて説明する。本実施の形態は、主
として重質油処理装置2の周辺設備構成に改変を加えた
ものであり、図3では発電設備全体との相互関連を明確
にして示すが、図4では要部のみを抜粋し、各変形例を
(a),(b),(c)として示す。なお、ここでも前
記した従来の技術、第1,第2の実施の形態と同一の部
分については図中に同一の符号を付して示し、重複する
説明は省略する。
した重質燃料cを更に処理して低温ガスタービンLGT
に使用するようにしたものである。燃料油中の微量分で
あるNa,K,V,S等が重質油処理装置2の操作に影
響をもつときは、適宜前処理装置22を設けてこれで前
処理をする。
は高温ガスタービンHGTより緩く設定できるが、それ
でも微量分であるNa,K,V,S等が多いときは、適
宜後処理装置21を設けてこれで低温ガスタービンLG
T投入前に処理をする。
流体として水素,酸素他が必要な場合は、適宜流体供給
設備23を設ける他、水蒸気と燃料の混合が必要な場合
は一部蒸気を原料として用いるようにするものである。
第1,第2の実施の形態に組み入れることができること
は言うまでもない。また、重質油処理装置2で行う反応
は任意とし、あらゆる方式が適用できる。流体供給設備
23からの供給流体,及び熱源蒸気gの投入の仕方によ
って例えば次のような反応が可能である。
れば、水素添加反応が可能となる。また、同流体供給設
備23から酸素供給をすれば自燃方式による熱分解反応
が可能となる。そしてまた、熱源蒸気gの供給により水
蒸気添加反応が可能となる等々,種々の反応を行わせ得
るものである。
源蒸気gは、求められる蒸気の条件(温度,圧力,流
量)に応じ、必要な蒸気供給を行うことができる。例え
ば図4(a)では高圧蒸気f,図4(b)では蒸気ター
ビン13の抽気と高圧蒸気fの混合気,図4(c)では
蒸気タービン13の抽気というように適宜熱源蒸気gの
選択,調整を行い得るものである。
5に基づいて説明する。本実施の形態は軽質燃料bをベ
ースとして組立られるガスタービンコンバインドサイク
ルGT・CCと、重質燃料cをベースとするボイラ・タ
ービン・ジェネレータBTGとを組合せ、同ボイラ・タ
ービン・ジェネレータBTGの高温を利用してガスター
ビンコンバインドサイクルGT・CCにおける蒸気の過
熱,再熱を行うように蒸気系統の複合を行ったものであ
り、前記した従来の技術及び第1ないし第3の実施の形
態と同一の部分には図中に同一の符号を付して示し、重
複する説明は省略する。
バインドサイクルGT・CCの排熱回収ボイラ17で生
成する高圧蒸気fは、再燃ボイラ8の高圧蒸気とともに
同再燃ボイラ8内の過熱器8Aで過熱され、高圧蒸気f
として高圧タービン13Aへ投入する。同高圧タービン
13Aの排気は、前記再燃ボイラ8内の再熱器8Bで昇
温し、再熱蒸気f″として中圧タービン13Bへ投入す
る。排熱回収ボイラ17の低圧蒸気f′と再燃ボイラ8
の低圧蒸気f′は前記中圧タービン13B出口排気と混
合し、低圧タービン13Cへ投入する。
ン・ジェネレータBTGの蒸気系とガスタービンコンバ
インドサイクルGT・CCの蒸気系の複合を行うもので
あり、ここではその一例を示したにすぎないが、これ以
外の適宜の複合形態をとりうることは言うまでもない。
た重質油処理装置2への供給流体のバリエーションは、
本実施の形態のものに組み入れて適用できるものであ
る。
6により説明する。本実施の形態は、軽質燃料bをベー
スとするガスタービンコンバインドサイクルGT・CC
と、同軽質燃料bによるガスタービンと重質燃料cによ
る再燃ボイラのコンバインドサイクルとを組合せたもの
であり、前記した第1,第2,及び第4の実施の形態を
部分的に組み合せたものであるので、これらのものと同
一の部分について図中同一の符号を付して示し、その余
の説明は重複するので省略する。
7及び図8に基づいて説明する。本実施の形態は軽質燃
料bをベースとするガスタービンコンバインドサイクル
GT・CCと重質燃料cを使用する流動床ボイラを含む
コンバインドサイクルの組合せに係るものであり、前記
した各実施の形態と共通しかつ同一の部分を多く含むも
のであるので、これら共通、同一の部分については図中
同一符号を付して示し重複する説明は省略する。
する高温ガスタービンHGTの排気eを燃料の一部に用
いた流動床ボイラCFBCを複合したものである。流動
床ボイラCFBCはバブリング方式・循環方式など適宜
なものを採用可能だが、ここの説明においてはとりあえ
ず高速循環流動床ボイラCFBCを採用したものを示
す。
速循環流動床ボイラCFBCの再生器RECで昇温し、
燃焼器で軽質燃料bと共に燃焼させてタービンTで動力
回収をおこなう。
場所を改善した他、空気中に一部蒸気を混入して伝熱特
性を高めることで熱回収量を増加させるようにした部分
変形を示す。再生器RECは高速循環流動床ボイラCF
BCの炉内から上流あるいは下流へ設置位置を変更する
ことにより、伝熱管の摩耗を軽減している。これにより
単なる燃焼だけでなく石灰石を炉に投入して炉内脱硫の
他、炉内脱硝を行うことができるものである。
9に基づいて説明する。本実施の形態は、ガスタービン
を高圧,低圧と連続して配置し、再燃方式としたもので
ある。前記した第1ないし第6の実施の形態と同一の部
分も多いので、できるだけ関連性を持たせつつ40台以
降の符号を付して説明する。
重質油処理装置42で軽質燃料bと残渣の重質燃料cと
に分離する。重質油処理装置42では、適宜の処理で分
離を行うものとするが、例えば常圧下での単蒸留が例と
して挙げられる。
源は別途投入するが、例えば複合発電システムのボイラ
〜蒸気タービン系の蒸気を一部抽気した熱源蒸気gを用
い、その潜熱・顕熱を利用したのち装置復水hとして排
出する。
44へ所定圧力で供給するとともに軽質燃料bを投入し
てクリーンな燃焼ガスを生成して高圧タービン45で動
力回収する。同高圧タービン45の排気は、動力回収の
結果減温しているので低圧燃焼器46で再び燃焼させ
る。
し、低圧タービン47を所定温度で作動させる。高圧タ
ービン45のタービン入口温度は最新の高温ガスタービ
ンの値とし、低圧タービン47は無冷却の実績タービン
温度とする。
熱回収ボイラ48で熱回収して蒸気に変換される。排熱
回収ボイラ48の排気を環境規制値に合致させるため、
必要に応じて脱硝装置49,除じん装置50,脱硫装置
51を設け、それそれにおいてNOx ,ばいじん,SO
x の回収補集を行う。
に際しては別途起動用燃料タンク48から起動用燃料k
を投入して起動させ、その後蒸気系が整い重質油処理装
置42が安定作動できてから軽質燃料b,重質燃料cと
切り替える方法,あるいは重質油タンク41から起動時
のみ起動時専用重質油a′を低圧燃焼器46に投入して
立ち上げ、同様の切り替えを行う方法等適宜採用するこ
とができる。なお後者の場合において、高圧燃焼器44
に燃料投入が必要であれば、ここでも起動用燃料kを用
いるようにしてもよい。
であるが、本実施の形態では高圧蒸気fと低圧蒸気f′
の複圧となっている。また、低圧蒸気f′から分岐して
重質油処理装置42を加熱する熱源蒸気gを確保するよ
うにしている。
f′と熱源蒸気gの差(f′−g)を加えたもので発電
し、排気を復水器54で復水して再びタービン復水iを
排熱回収ボイラ48へ給水する。重質油処理装置42で
復水した装置復水hもこのタービン復水iに参入させて
前記排熱回収ボイラ48へ給水する。
留されるため軽質燃料bは気体,重質燃料cは液体であ
る。従って軽質燃料bは潜熱と顕熱の和の分,重質燃料
cは顕熱分カロリーアップしており、全体で見ると重質
油aは消費量が節約されることになる。(なお、この関
係は図1ないし図6にそれぞれ示す重質油処理装置につ
いても同様である。) 次に本発明の第8の実施の形態について図10に基づい
て説明する。本実施の形態は圧縮機の中間冷却器におけ
る回収熱をボイラ系等に使用するものであり、図10
(a)は中間冷却熱を給水予熱に利用するもの、また、
図10(b)は中間冷却熱を低圧蒸気発生に利用するも
のを示す。なお、ここでは要部を示すに止まるが、前記
した第7の実施の形態と同一部分には図中同一の符号を
付して示し、重複する説明の記述は省略する。
うに圧縮機43を低圧圧縮機43−1と高圧圧縮機43
−2に区分し、この間に中間冷却器57を介装して中間
冷却熱を排熱回収ボイラ48の給水予熱に用いることに
より、同排熱回収ボイラ48における蒸気量および後流
の蒸気タービン53の出力を向上できるものである。
器57の冷却熱を回収蒸気f″に回収して低圧蒸気f′
に合流させることにより、冷却水i′の循環量を少くす
ることができるものである。
7が従来圧力域(15ata 前後)、高圧タービン45が
高圧域(数十ata )となることから圧縮機43も低圧側
43−1,高圧側43−2で別個に構成し、中間冷却器
57で中間冷却を行って圧縮動力の節減を図るものであ
る。
11,図12に基づいて説明する。本実施の形態は圧縮
機の中間冷却熱をボイラ系と重質油処理装置に回収して
使用するものであり、図11(a)は蒸気への回収,ま
た、同図11(b)は加圧熱水への回収を示し、夫々前
記第8,第9の実施の形態と同一の部位を含むので、こ
れら同一の部位については図中同一の符号を付して示
し、重複する説明は省略する。
への処理熱源をボイラ系から得るのではなく、この熱源
蒸気gは中間冷却器57での回収熱をこれに当るように
しているので、ボイラ系の蒸気は蒸気タービンに全て供
給することができ、蒸気タービン53の出力減少を防ぐ
ことができるものである。
で所定蒸気圧に昇圧した給水i′を中間冷却器57に送
り、発生した蒸気は低圧蒸気f′と蒸気ヘッダ59で合
流され、重質油処理装置42への熱源蒸気g及び蒸気タ
ービン53への低圧蒸気f′として供給される。
60で所定圧力に昇圧され、中間冷却器57で加圧熱水
g′となり、同加圧熱水g′は重質油処理装置42及び
排熱回収ボイラ48へ夫々供給される。
を行うものにおいて、重質油処理装置42への熱源蒸気
gは、その温度,圧力,流量等が所定の条件のものを単
条件,複条件で適宜供給されるものであるが、求めるら
れる条件により、例えば図12(a)に示すように、蒸
気タービン53の抽気のみを前記熱源蒸気gとするも
の、図12(b)に示すように、蒸気タービン53の抽
気と同蒸気タービン53の主蒸気に当る高圧蒸気fとを
混合した蒸気を前記熱源蒸気gとするもの、また図12
(c)に示すように、蒸気ヘッダ59に集まる低圧蒸気
f′及び中間冷却器17による作成蒸気の混合気として
の熱源蒸気gと前記高圧蒸気fとを複数の系統として用
いるもの等のバリエーションが考えられるものである。
て、図13に基づいて説明する。本実施の形態は重質油
処理装置42の周辺の設備構成の変形に係るものであ
り、その基本的構成の多くは前記した第7ないし第9の
実施の形態と共通しているので、これらと同一の部分に
ついては図中同一の符号を付して示し、重複する説明は
省略する。
あるNa,K,V,S等の除去が必要となる場合に備え
て、重質油処理装置42の前後に、後処理装置61と前
処理装置62を設けている。
1はいずれか一方を省略し、他方のみとすることも可能
である。また、前記重質油処理装置42での反応上、別
途、水素他の流体が必要となる場合に備えて、同重質油
処理装置42の前方位置等適宜の場所に流体供給設備6
3を設けている。
には一部蒸気を原料として用いることもできる。そして
前記流体供給設備63からの供給流体,及びここへの蒸
気の投入の仕方等により、たとえば流体供給設備63か
ら水素を供給して水素添加反応を行わせるとか、また、
同流体供給設備63から酸素を供給して自燃方式による
熱分解反応を行わせるとか、更にまた、原料蒸気の供給
を行って水添加反応を行わせる等その種々の反応を行わ
せることが可能である。
る重質油処理装置42に採用する加熱部の種々の形態を
説明する。同図14の(a)はケトル型リボイラー,
(b)はインターナル型リボイラ,(c)は縦型サーモ
サイホンリボイラー,(d)は横型サーモサイホンリボ
イラー,(e)は一回通過型リボイラー,そして(f)
は強制循環型リボイラーである。また、(g)は前記
(a)のケトル型リボイラーをリボイラ部42−1と予
熱器部42−2に2分割したものである。
加圧熱水g′を供給し、装置復水hを排出するようにな
っている。なお(g)において装置復水hは減温水であ
り、h′は飽和水となっている。
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
ービンに、そして重質燃料を再燃ボイラにと使い分け、
これでコンバインドサイクルを構成しているので、たと
えば煙突排気放出熱損失についてみれば、従来のものが
硫酸腐食防止等のためにボイラ出口温度を約150℃と
していたのが100℃程度で済むというように熱損失を
小さく抑えることができ、また、復水器冷却水放出熱損
失についてみれば従来のもののように温排水損失が大き
くなることもなく、コンバインドサイクルの蒸気タービ
ン出力を小さくして同温排水損失を小さく抑えることが
出来、全体として従来の汽力発電のものに比べ高効率運
転を可能にすることができたものである。
ービンと低温ガスタービン二系列を混用してコンバイン
ドサイクルを構成しているので、蒸気タービンの復水器
の放熱量を小さく抑えることに寄与し、コンバインドサ
イクル全体として更に高性能化を達成することができた
ものである。
を低温ガスタービンと排熱回収ボイラに分配投入するよ
うに構成したことにより、低温ガスタービンの燃料量と
排熱回収ボイラの再燃量を別個に設定でき、コンバイン
ドサイクルとしてのガスタービン出力と蒸気タービン出
力の割合を所要の値に高めることができたものである。
と重質燃料とを分離するに要する熱量を自己のサイクル
内で得られるボイラ高低圧蒸気,又はタービン抽気でま
かなうことにより、全体の熱効率を高いレベルに維持す
ることができたものである。
ボイラで発生する蒸気は、高,中,低圧の3圧式蒸気タ
ービンを駆動し、負荷変動等にも細かく、かつ容易に追
従対応できる好適なプラントを提供することができたも
のである。
ガスタービンの燃料は共に軽質燃料とし、また、ガスタ
ービンの排ガスは排熱回収ボイラのみではなく、排気再
燃ボイラであってもコンバインドサイクル全体として好
適に機能させることができたものである。
ビン排ガスは流動床ボイラに投入して回収してもよく、
このように流動床ボイラを組入れた場合には、重質燃料
だけに止まらず、別途,石炭,RDF,木材チップ等固
形燃料からタール,残渣等の粗悪液体燃料に至るまで投
入することができ、これらのものからエネルギーを回収
することを可能としたものである。そして炉内に石灰石
の投入を可能として、炉内脱硫や炉内脱硝を行い得、後
続する脱硫,脱硝等の各装置の小型化を達成することが
できるという本来の流動床炉の機能を十分発揮させ得る
ものである。
イラに対する再生器の設置位置を調整することにより、
伝熱特性を高める位置を得、熱回収量を増加させること
ができるようにしたものであり、特にこの位置を炉内か
ら上流又は下流へ移動できたときには、伝熱管の摩耗を
軽減できるものである。
で高圧ガスタービンを作動し、その排ガスと重質燃料を
低圧ガスタービンに供給して再燃させる再燃方式を実現
することにより、高効率ガスタービン,および高効率ガ
スタービンコンバインドサイクルの実現を可能とするこ
とができたものである。
ービン圧縮機の低圧部と高圧部の中間に中間冷却器を挿
入し、同中間冷却器の回収熱を燃料処理を行う重質油加
熱とか、排熱回収ボイラの給水加熱とか、蒸気タービン
駆動用蒸気発生加熱等の加熱源として有効に活用するこ
とにより、システム全体の熱効率を高いレベルに維持す
ることができたものである。
燃料となる重質油、又は重質燃料から、微量成分として
たとえばNa,K,V,S等を処理装置で除去すること
により、高温腐食等の不具合を発生することなく、より
好ましいプラントを提供することができたものである。
スタービンの基本構成図。
ビン,低温ガスタービンの複合構成図。
置に改変を加えたものの構成図。
(b),(c)夫々異る改変を示す部分構成図。
タービンコンバインドサイクルと重質燃料ボイラタービ
ンとの組合せを示す構成図。
タービンコンバインドサイクルと軽質燃料ガスタービン
・重質燃料ボイラコンバインドサイクルの組合せを示す
構成図。
タービンコンバインドサイクルと流動床ボイラコンバイ
ンドサイクルの組合せを示す構成図。
(a),(b)それぞれ異なる改変を示す要部の構成
図。
スタービンの基本構成図。
冷却器を組入れたものを示し、(a),(b)夫々異っ
た組入れ形態の構成図。
冷却熱の重質油処理熱源への利用形態を示し、(a),
(b)夫々異る形態の構成図。
(b),(c)夫々別個のものを示す部分構成図。
理装置の周辺装置を改変したものを示す構成図。
装置の加熱部に係り、(a),(b),(c),
(d),(e),(f),(g)夫々異るものを示す説
明図。
Claims (11)
- 【請求項1】 重質油を加熱して軽質燃料と重質燃料と
に分離し、軽質燃料をガスタービンに投入し、ガスター
ビン排気と重質燃料とを排気再燃ボイラに投入するよう
に構成したことを特徴とする重質油焚き複合発電設備。 - 【請求項2】 重質油を加熱して軽質燃料と重質燃料と
に分離し、軽質燃料を高温ガスタービンに投入し、分離
前の重質油を低温ガスタービンに投入し、低温ガスター
ビン排ガスと重質燃料とを排熱回収ボイラに投入するよ
うに構成したことを特徴とする重質油焚き複合発電設
備。 - 【請求項3】 重質油を加熱して軽質燃料と重質燃料と
に分離し、軽質燃料を高温ガスタービンに投入し、重質
燃料の一部を低温がタービンに投入し、低温ガスタービ
ン排ガスと重質燃料の残部とを排熱回収ボイラに投入す
るように構成したことを特徴とする重質油焚き複合発電
設備。 - 【請求項4】 ボイラで発生した低圧蒸気、高圧蒸気、
又は蒸気タービンからの抽気蒸気で重質油を加熱するこ
とを特徴とする請求項1ないし3に記載の重質油焚き複
合発電設備。 - 【請求項5】 重質油を加熱して軽質燃料と重質燃料と
に分離し、軽質燃料をガスタービンに投入し、重質燃料
をボイラに投入し、ガスタービン排ガスを排熱回収ボイ
ラに投入するとともに、ボイラ発生蒸気で駆動される蒸
気タービンを3圧式としたことを特徴とする重質油焚き
複合発電設備。 - 【請求項6】 重質油を加熱して軽質燃料と重質燃料と
に分離し、軽質燃料の一部を一のガスタービンに投入
し、同ガスタービン排ガスを排熱回収ボイラに投入する
とともに、軽質燃料の残部を他のガスタービンに投入
し、同ガスタービン排ガスと重質燃料とを排気再燃ボイ
ラに投入し、ボイラ発生蒸気で駆動される蒸気タービン
を3圧式としたことを特徴とする重質油焚き複合発電設
備。 - 【請求項7】 重質油を加熱して軽質燃料と重質燃料と
に分離し、軽質燃料の一部を一のガスタービンに投入
し、同ガスタービン排ガスを排熱回収ボイラに投入する
とともに、軽質燃料の残部を他のガスタービンに投入
し、同ガスタービン排ガスと重質燃料とを流動床ボイラ
に投入するように構成したことを特徴とする重質油焚き
複合発電設備。 - 【請求項8】 流動床ボイラのガス入口又は出口にガス
タービン圧縮機出口空気とガスとを熱交換させる再生器
を配置したことを特徴とする請求項7に記載の重質油焚
き複合発電設備。 - 【請求項9】 重質油を加熱して軽質燃料と重質燃料と
に分離し、軽質燃料を高温ガスタービンに投入し、同ガ
スタービン排ガスと重質燃料とを低温ガスタービンに投
入し、同ガスタービン排ガスを排熱回収ボイラに投入す
るように構成したことを特徴とする重質油焚き複合発電
設備。 - 【請求項10】 ガスタービン圧縮機の中間冷却機で熱
回収し、この回収熱を排熱回収ボイラの給水加熱、重質
油加熱、又は蒸気タービン駆動用低圧蒸気発生に利用し
たことを特徴とする請求項9に記載の重質油焚き複合発
電設備。 - 【請求項11】 重質油又は重質燃料から微量成分を除
去する前処理装置又は後処理装置を設けたことを特徴と
する請求項9に記載の重質油焚き複合発電設備。
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