JPH10131721A - ガスタービン蒸気系統 - Google Patents
ガスタービン蒸気系統Info
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- JPH10131721A JPH10131721A JP28990796A JP28990796A JPH10131721A JP H10131721 A JPH10131721 A JP H10131721A JP 28990796 A JP28990796 A JP 28990796A JP 28990796 A JP28990796 A JP 28990796A JP H10131721 A JPH10131721 A JP H10131721A
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- 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
- F01K23/108—Regulating means specially adapted therefor
-
- 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービンの高温部品冷却の信頼性向上を
図ったガスタービン蒸気系統をえる。 【解決手段】 ガスタービンの排ガスを受ける排熱回収
ボイラの高圧ドラムおよび中圧ドラム，高圧ドラムの蒸
気を受ける高圧蒸気タービン，中圧ドラムの蒸気の一部
を受け排出蒸気を中圧タービンへ送るガスタービンの燃
焼器等の高温部品用熱交換器を有するガスタービン蒸気
系統において、高温部品用熱交換器８に設けられる差圧
検出器１７，高温部品用熱交換器の出口から分岐し高圧
蒸気タービンおよび中圧蒸気タービンの復水器へ行く直
結ラインに設けられる保護用制御弁１８，差圧検出器の
出力信号を受け，上記高温部品用熱交換器の温度を制御
する制御信号を保護用制御弁へ送る温度制御器２０を設
ける。
図ったガスタービン蒸気系統をえる。 【解決手段】 ガスタービンの排ガスを受ける排熱回収
ボイラの高圧ドラムおよび中圧ドラム，高圧ドラムの蒸
気を受ける高圧蒸気タービン，中圧ドラムの蒸気の一部
を受け排出蒸気を中圧タービンへ送るガスタービンの燃
焼器等の高温部品用熱交換器を有するガスタービン蒸気
系統において、高温部品用熱交換器８に設けられる差圧
検出器１７，高温部品用熱交換器の出口から分岐し高圧
蒸気タービンおよび中圧蒸気タービンの復水器へ行く直
結ラインに設けられる保護用制御弁１８，差圧検出器の
出力信号を受け，上記高温部品用熱交換器の温度を制御
する制御信号を保護用制御弁へ送る温度制御器２０を設
ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンバインドプラ
ント用のガスタービンの燃焼器など高温部品を蒸気にて
冷却するガスタービン蒸気系統に関する。
ント用のガスタービンの燃焼器など高温部品を蒸気にて
冷却するガスタービン蒸気系統に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、ガスタービンの燃焼器など高温
部品の冷却に空気が用いられていたが、燃焼温度の高温
化にともない蒸気にて冷却する方法が開発されている。
部品の冷却に空気が用いられていたが、燃焼温度の高温
化にともない蒸気にて冷却する方法が開発されている。
【０００３】また、燃焼器など高温部品を蒸気にて冷却
するガスタービンをコンバインドプラントに適用し、蒸
気タービンと組合せて高効率な発電プラントが計画され
ている。
するガスタービンをコンバインドプラントに適用し、蒸
気タービンと組合せて高効率な発電プラントが計画され
ている。
【０００４】図２に従来のコンバインドプラントのガス
タービン蒸気系統を示す。ガスタービン１の排ガスは排
ガス熱回収ボイラ２へ送られる。排ガス熱回収ボイラ２
の高圧ドラム５の蒸気は高圧過熱器６を経て高圧蒸気タ
ービン３へ送られる。また中圧ドラム９の蒸気は中圧過
熱器１０，中圧ドラム圧力制御弁１１，再熱器７を順次
経て中圧蒸気タービン４へ送られる。高圧蒸気タービン
３の出口蒸気は再熱器７の入口に合流する。
タービン蒸気系統を示す。ガスタービン１の排ガスは排
ガス熱回収ボイラ２へ送られる。排ガス熱回収ボイラ２
の高圧ドラム５の蒸気は高圧過熱器６を経て高圧蒸気タ
ービン３へ送られる。また中圧ドラム９の蒸気は中圧過
熱器１０，中圧ドラム圧力制御弁１１，再熱器７を順次
経て中圧蒸気タービン４へ送られる。高圧蒸気タービン
３の出口蒸気は再熱器７の入口に合流する。
【０００５】また、中圧過熱器１０の出口蒸気は分岐し
て温度制御弁１２，ガスタービンの燃焼器等の高温部品
用熱交換器８を順次経て再熱器７出口の蒸気に合流す
る。また熱交換器８の出口は分岐して、弁２１を介して
復水器１９につながる。
て温度制御弁１２，ガスタービンの燃焼器等の高温部品
用熱交換器８を順次経て再熱器７出口の蒸気に合流す
る。また熱交換器８の出口は分岐して、弁２１を介して
復水器１９につながる。
【０００６】中圧ドラム９の圧力検出器１３の出力は圧
力制御器１６を経て圧力制御弁１１へ送られる。また熱
交換器８の出口蒸気温度検出器１５の出力は温度制御器
１７を経て温度制御弁１２へ送られる。
力制御器１６を経て圧力制御弁１１へ送られる。また熱
交換器８の出口蒸気温度検出器１５の出力は温度制御器
１７を経て温度制御弁１２へ送られる。
【０００７】以上において、ガスタービンの排ガスは、
排熱回収ボイラ２に導かれ、高圧蒸気，中圧蒸気，低圧
蒸気を発生する。高圧ドラム５で発生した蒸気は高圧過
熱器６にて過熱蒸気となり、高圧蒸気タービン３にて仕
事をし、高圧排気ラインで中圧蒸気と合流した後、再熱
器７で再過熱され中圧蒸気タービン４に導かれる。
排熱回収ボイラ２に導かれ、高圧蒸気，中圧蒸気，低圧
蒸気を発生する。高圧ドラム５で発生した蒸気は高圧過
熱器６にて過熱蒸気となり、高圧蒸気タービン３にて仕
事をし、高圧排気ラインで中圧蒸気と合流した後、再熱
器７で再過熱され中圧蒸気タービン４に導かれる。
【０００８】中圧ドラム９で発生した蒸気は中圧過熱器
１０にて過熱された後、ガスタービン１の燃焼器等の高
温部品用熱交換器（高温部品部を直接通る場合もある）
８に必要量導かれ、高温部品を冷却し、再熱器７の出口
で合流する。余分な蒸気は高圧排気ラインで合流し再熱
器７に導かれる。
１０にて過熱された後、ガスタービン１の燃焼器等の高
温部品用熱交換器（高温部品部を直接通る場合もある）
８に必要量導かれ、高温部品を冷却し、再熱器７の出口
で合流する。余分な蒸気は高圧排気ラインで合流し再熱
器７に導かれる。
【０００９】熱交換器８を通過した蒸気の温度は、温度
制御弁１２にて温度制御される。また中圧ドラム９の圧
力は中圧蒸気タービン４入口圧力で、成り行きに決まる
値よりも高く圧力制御弁１１で制御されている。
制御弁１２にて温度制御される。また中圧ドラム９の圧
力は中圧蒸気タービン４入口圧力で、成り行きに決まる
値よりも高く圧力制御弁１１で制御されている。
【００１０】なお弁２１は通常閉で、このラインはふだ
ん使用されない。
ん使用されない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
蒸気タービンを始めとする蒸気系統に異常が発生した場
合、燃焼器等の高温部品冷却用の冷却蒸気を必要量供給
できなくなる可能性が発生する問題点があった。高温部
品へ冷却蒸気を必要量供給できなくなるケースとして、
例えば （１）燃焼器等の高温部品上流に設置される設備が異常
となり、冷却蒸気の供給源がなくなるケースがある。
蒸気タービンを始めとする蒸気系統に異常が発生した場
合、燃焼器等の高温部品冷却用の冷却蒸気を必要量供給
できなくなる可能性が発生する問題点があった。高温部
品へ冷却蒸気を必要量供給できなくなるケースとして、
例えば （１）燃焼器等の高温部品上流に設置される設備が異常
となり、冷却蒸気の供給源がなくなるケースがある。
【００１２】（２）燃焼器等の高温部品下流で蒸気遮断
が発生し、冷却蒸気が停滞するケースがある。
が発生し、冷却蒸気が停滞するケースがある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
するため次の手段を講ずる。
【００１４】すなわち、ガスタービンの排ガスを受ける
排熱回収ボイラの高圧ドラムおよび中圧ドラムと、上記
高圧ドラムの蒸気を受ける高圧蒸気タービンと、同高圧
蒸気タービンの出口蒸気を受けるとともに上記中圧ドラ
ムの蒸気を受け排出蒸気を中圧蒸気タービンへ送る再熱
器と、上記中圧ドラムの蒸気の一部を受け排出蒸気を上
記中圧蒸気タービンへ送る上記ガスタービンの燃焼器等
の高温部品用熱交換器とを有するガスタービン蒸気系統
において、上記高温部品用熱交換器に設けられる差圧検
出器と、上記高温部品用熱交換器の出口から分岐し上記
高圧蒸気タービンおよび中圧蒸気タービンの復水器へ行
く直結ラインに設けられる保護用制御弁と、上記差圧検
出器の出力信号を受け、上記高温部品用熱交換器の温度
を制御する制御信号を上記保護用制御弁へ送る温度制御
器とを設ける。
排熱回収ボイラの高圧ドラムおよび中圧ドラムと、上記
高圧ドラムの蒸気を受ける高圧蒸気タービンと、同高圧
蒸気タービンの出口蒸気を受けるとともに上記中圧ドラ
ムの蒸気を受け排出蒸気を中圧蒸気タービンへ送る再熱
器と、上記中圧ドラムの蒸気の一部を受け排出蒸気を上
記中圧蒸気タービンへ送る上記ガスタービンの燃焼器等
の高温部品用熱交換器とを有するガスタービン蒸気系統
において、上記高温部品用熱交換器に設けられる差圧検
出器と、上記高温部品用熱交換器の出口から分岐し上記
高圧蒸気タービンおよび中圧蒸気タービンの復水器へ行
く直結ラインに設けられる保護用制御弁と、上記差圧検
出器の出力信号を受け、上記高温部品用熱交換器の温度
を制御する制御信号を上記保護用制御弁へ送る温度制御
器とを設ける。
【００１５】以上において、通常，ガスタービンの高温
部品は中圧ドラムからの蒸気の大部分が高温部品用熱交
換器を流れることにより冷却されている。
部品は中圧ドラムからの蒸気の大部分が高温部品用熱交
換器を流れることにより冷却されている。
【００１６】しかし高温部品用熱交換器の上流側や下流
側で、異常が発生し蒸気流量が少くなる場合、温度制御
器は差圧検出器の信号を受け保護用制御弁へ所定の差圧
を維持するように制御弁の開度信号を送る。保護用制御
弁はこの信号を受け開く。すると熱交換器の出口蒸気は
直接復水器へ送れ、その流量が通常状態と同様に維持さ
れる。
側で、異常が発生し蒸気流量が少くなる場合、温度制御
器は差圧検出器の信号を受け保護用制御弁へ所定の差圧
を維持するように制御弁の開度信号を送る。保護用制御
弁はこの信号を受け開く。すると熱交換器の出口蒸気は
直接復水器へ送れ、その流量が通常状態と同様に維持さ
れる。
【００１７】このようにして異常時においても、高温部
品の冷却能力が保持され、高温部品冷却の信頼性の向上
が図れる。
品の冷却能力が保持され、高温部品冷却の信頼性の向上
が図れる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１によ
り説明する。
り説明する。
【００１９】なお、従来例で説明した部分は、同一の番
号をつけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に
説明する。
号をつけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に
説明する。
【００２０】弁２１の代りに保護用制御弁１８が直結ラ
インに取付けられる。また高温部品用熱交換器８には差
圧検出器１７が設けられ、その出力は温度制御器２０を
経て保護用制御弁２０へ送られる。
インに取付けられる。また高温部品用熱交換器８には差
圧検出器１７が設けられ、その出力は温度制御器２０を
経て保護用制御弁２０へ送られる。
【００２１】以上において、通常，ガスタービン１の高
温部品は中圧ドラム９からの蒸気の大部分が高温部品用
熱交換器８を流れることにより冷却されている。
温部品は中圧ドラム９からの蒸気の大部分が高温部品用
熱交換器８を流れることにより冷却されている。
【００２２】しかし高温部品用熱交換器８の上流側や下
流側で、異常が発生し蒸気流量が少くなる場合、温度制
御器２０は差圧検出器１７の減少する信号を受け保護用
制御弁１８へ所定の差圧を維持するように制御弁開度信
号を送る。保護用制御弁１８はこの信号を受け開く。す
ると熱交換器８の出口蒸気は直接復水器１９へ送れ、そ
の流量が通常状態と同様に維持される。
流側で、異常が発生し蒸気流量が少くなる場合、温度制
御器２０は差圧検出器１７の減少する信号を受け保護用
制御弁１８へ所定の差圧を維持するように制御弁開度信
号を送る。保護用制御弁１８はこの信号を受け開く。す
ると熱交換器８の出口蒸気は直接復水器１９へ送れ、そ
の流量が通常状態と同様に維持される。
【００２３】このようにして、非常時の高温部品冷却の
信頼性の向上が図れる。上記で保護用制御弁１８を調節
弁とする理由は次のとおりである。すなわち、保護用制
御弁１８の開きすぎにより、ガスタービン機内のガス圧
力より、燃焼器等の高温部品内の蒸気圧力が低下し、燃
焼ガスが蒸気ラインに流入し機器を損傷する恐れを回避
するためである。また、急激な保護用制御弁１８の開動
作は中圧ドラム圧力を急減させ、中圧ドラム内の飽和水
が急激に蒸発する現象が発生し、ドラム水位制御に大き
な外乱を与えることになる。
信頼性の向上が図れる。上記で保護用制御弁１８を調節
弁とする理由は次のとおりである。すなわち、保護用制
御弁１８の開きすぎにより、ガスタービン機内のガス圧
力より、燃焼器等の高温部品内の蒸気圧力が低下し、燃
焼ガスが蒸気ラインに流入し機器を損傷する恐れを回避
するためである。また、急激な保護用制御弁１８の開動
作は中圧ドラム圧力を急減させ、中圧ドラム内の飽和水
が急激に蒸発する現象が発生し、ドラム水位制御に大き
な外乱を与えることになる。
【００２４】一方、燃焼器等の高温部品の下流側で蒸気
遮断が発生し、冷却蒸気が停滞するような事態が発生し
た場合も、前記と同様に、燃焼器等の高温部品用の熱交
換器８の差圧が低下したことを差圧検出器１７にて検出
し、保護用制御弁１８を制御動作に投入することにより
冷却蒸気を確保することが可能である。蒸気遮断した場
合、中圧タービン４入口に設置された制御弁（図示省
略）を開くことも考えられるが、そうした場合、再熱器
７から出てくる大量の蒸気を復水器１９に流すことにな
り、プラントに与える影響が大きい。ここで言う保護用
制御弁１８の容量は、必要冷却蒸気量の容量が有れば十
分である。
遮断が発生し、冷却蒸気が停滞するような事態が発生し
た場合も、前記と同様に、燃焼器等の高温部品用の熱交
換器８の差圧が低下したことを差圧検出器１７にて検出
し、保護用制御弁１８を制御動作に投入することにより
冷却蒸気を確保することが可能である。蒸気遮断した場
合、中圧タービン４入口に設置された制御弁（図示省
略）を開くことも考えられるが、そうした場合、再熱器
７から出てくる大量の蒸気を復水器１９に流すことにな
り、プラントに与える影響が大きい。ここで言う保護用
制御弁１８の容量は、必要冷却蒸気量の容量が有れば十
分である。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば高
温部品用熱交換器の前後の蒸気系統に異常が発生した場
合でも、高温部品用熱交換器の蒸気流量が保持され、高
温部品に損傷を与えることなくプラントの運転を継続で
きる。
温部品用熱交換器の前後の蒸気系統に異常が発生した場
合でも、高温部品用熱交換器の蒸気流量が保持され、高
温部品に損傷を与えることなくプラントの運転を継続で
きる。
【図１】本発明の実施の一形態の構成系統図である。
【図２】従来例の構成系統図である。
１ ガスタービン ２ 排熱回収ボイラ ３ 高圧蒸気タービン ４ 中圧蒸気タービン ５ 高圧ドラム ６ 高圧過熱器 ７ 再熱器 ８ 燃焼器等高温部品 ９ 中圧ドラム １０ 中圧過熱器 １１ 中圧ドラム圧力制御弁 １２ 温度制御弁 １３ 中圧ドラム圧力検出器 １４ 中圧蒸気タービン入口圧力検出器 １５ 燃焼器等の高温部品用熱交換器の出口温度検出
器 １６ 圧力制御器 １７ 温度制御器 １８ 保護用制御弁 １９ 復水器 ２０ 温度制御器 ２１ 弁
器 １６ 圧力制御器 １７ 温度制御器 １８ 保護用制御弁 １９ 復水器 ２０ 温度制御器 ２１ 弁
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスタービンの排ガスを受ける排熱回収
ボイラの高圧ドラムおよび中圧ドラムと、上記高圧ドラ
ムの蒸気を受ける高圧蒸気タービンと、同高圧蒸気ター
ビンの出口蒸気を受けるとともに上記中圧ドラムの蒸気
を受け排出蒸気を中圧蒸気タービンへ送る再熱器と、上
記中圧ドラムの蒸気の一部を受け排出蒸気を上記中圧蒸
気タービンへ送る上記ガスタービンの燃焼器等の高温部
品用熱交換器とを有するガスタービン蒸気系統におい
て、上記高温部品用熱交換器に設けられる差圧検出器
と、上記高温部品用熱交換器の出口から分岐し上記高圧
蒸気タービンおよび中圧蒸気タービンの復水器へ行く直
結ラインに設けられる保護用制御弁と、上記差圧検出器
の出力信号を受け、上記高温部品用熱交換器の温度を制
御する制御信号を上記保護用制御弁へ送る温度制御器と
を備えてなることを特徴とするガスタービン蒸気系統。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28990796A JPH10131721A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ガスタービン蒸気系統 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28990796A JPH10131721A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ガスタービン蒸気系統 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10131721A true JPH10131721A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17749321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28990796A Withdrawn JPH10131721A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ガスタービン蒸気系統 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10131721A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6279308B1 (en) | 1997-04-23 | 2001-08-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Cooling steam control method for combined cycle power generation plants |
| US6324829B1 (en) | 1998-01-29 | 2001-12-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Steam cooled system in combined cycle power plant |
| JP2002161756A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの蒸気冷却装置 |
| JP2002161710A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの蒸気冷却装置 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP28990796A patent/JPH10131721A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6279308B1 (en) | 1997-04-23 | 2001-08-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Cooling steam control method for combined cycle power generation plants |
| US6324829B1 (en) | 1998-01-29 | 2001-12-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Steam cooled system in combined cycle power plant |
| EP1752618A2 (en) | 1998-01-29 | 2007-02-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Steam cooled system in combined cycle power plant |
| EP1752618A3 (en) * | 1998-01-29 | 2012-06-27 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Steam cooled system in combined cycle power plant |
| JP2002161756A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの蒸気冷却装置 |
| JP2002161710A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの蒸気冷却装置 |
| JP4598943B2 (ja) * | 2000-11-28 | 2010-12-15 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンの蒸気冷却装置 |
| JP4610722B2 (ja) * | 2000-11-28 | 2011-01-12 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンの蒸気冷却装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |