JPH10331610A - コンバインドサイクル発電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電効率を損なうことなく蒸気タービンの起
動時間の短縮化を図ったコンバインドサイクル発電シス
テムを提供する。 【解決手段】 圧縮機（１）と、燃焼器（２）と、ガス
タービン（３）と、蒸気タービン（５）と、ガスタービ
ンから排出されるガタービン排ガスの排熱を利用して蒸
気を生成する排熱回収ボイラ（４）と、排熱回収ボイラ
において生成される蒸気を蒸気タービンに供給する蒸気
供給系統と、を備え、前記蒸気供給系統に対し分岐また
は独立して設けられ、蒸気タービンを駆動させる蒸気が
生成される前に、蒸気タービンのウォーミングまたは蒸
気タービン内を空気から蒸気へ置換する加熱媒体を、生
成する加熱手段（１０１）を備えることを特徴とするコ
ンバインドサイクル発電システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン系統
と蒸気タービン系統とを組み合わせたコンバインドサイ
クル発電システムに係り、特に、蒸気タービンの起動前
にウォーミングおよび空気−蒸気置換するコンバインド
サイクル発電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、火力発電システムの高効率化が強
く望まれている。そして、この要望に近づくために、新
設の火力発電所は勿論のこと、既設の火力発電所におい
ても、リパワリングによるコンバインドサイクル発電シ
ステム化が進められている。

【０００３】図１１には代表的なコンバインドサイクル
発電システムの系統図が示されている。このコンバイン
ドサイクル発電システムは、ガスタービン系統と、この
ガスタービン系統の排熱エネルギで駆動される蒸気ター
ビン系統とで構成されている。

【０００４】ガスタービン系統は、ガスタービン３と、
このガスタービン３に軸を介して連結された圧縮機１
と、この圧縮機１から送り出された高圧空気（通路８）
と燃料とを導入して燃焼させ、この燃焼によって得られ
た高温高圧ガス（通路９）でガスタービン３を駆動する
燃焼器２とで構成されている。

【０００５】圧縮機１は、大気から通路を介して導かれ
た常温空気を圧縮する。圧縮機１から送り出された高圧
圧縮空気は、一部がガスタービン３内の翼の冷却や回転
部のシール用として使用され、残りが燃焼器２へ導かれ
る。燃焼器２は高圧空気燃焼ガスとして図示しない燃料
供給系統から供給された燃料を燃焼する。燃焼によって
得られた高温ガスは、通路９を介してガスタービン３に
供給され、膨脹してガスタービン３に駆動力を与えた後
に通路１０へと流れる。

【０００６】一方、蒸気タービン系統は、蒸気タービン
５と、軸を介して蒸気タービン５に連結された発電機７
と、前述したガスタービン系統の排熱で蒸気を発生さ
せ、この蒸気で蒸気タービン５を駆動する蒸気サイクル
とで構成されている。なお、図１１では蒸気タービン５
のロータとガスタービン３のロータとは連結されず、２
軸で構成されているのが示されているが、蒸気タービン
５のロータとガスタービン３のロータとが１軸に連結さ
れて構成される場合もある。

【０００７】蒸気サイクルは、通路１０を介して導かれ
たガスタービン３の排ガスから熱を回収して蒸気タービ
ン５の駆動に必要な高温高圧蒸気を発生させる排熱回収
ボイラ４を備えている。排熱回収ボイラ４を通った排ガ
スは、煙道１１を介して大気中に排出される。

【０００８】排熱回収ボイラ４内には上流側から下流側
にかけて蒸発管１３が設けられてあり、蒸発管１３と蒸
気タービン５とが次のような関係に接続されて蒸気サイ
クルを形成している。すなわち、蒸気タービン５から排
出された蒸気を、通路１８を介して復水器６へ導き、こ
の復水器６で常温水に戻す。この戻された常温水を図示
しない循環ポンプと通路１２を介して蒸発管１３に導入
し、ここで高温高圧の過熱水蒸気を発生させ、主蒸気管
１５を介して蒸気タービン５に供給するようにしてい
る。

【０００９】さらに蒸発管１３からはガスタービン３内
の翼の一部を蒸気冷却するための分岐通路１４が設けら
れており、ガスタービン翼冷却部１６が蒸気によって冷
却される。冷却後の蒸気はガスタービン５外へ回収さ
れ、蒸気回収管１７を介して蒸気タービン５の中間段に
戻され、膨脹して仕事をすることにより熱回収が行われ
る。

【００１０】ところで、このようなコンバインドサイク
ル発電システムでは、熱効率を一層向上させるためにガ
スタービン１１の入口ガス温度を高めることが望まれ
る。このガスタービン１１の入口ガス温度の上昇に伴
い、燃焼器２や、ガスタービン３の静翼、動翼を高温に
耐え得る材料で形成する必要がある。

【００１１】しかし、ガスタービン用材料として使用で
きる耐熱性超合金材料の限界温度は、現在のところ８０
０〜９００℃までである。

【００１２】一方、最近のガスタービンにおける入口温
度は約１３００℃にも達しており、耐熱性超合金材料の
限界温度を遥かに越えている。したがって、何等かの手
段でガスタービン３の翼を耐熱性超合金材料の限界温度
まで冷却する必要があり、特にタービン入口温度が１３
００℃超級のガスタービンでは、通常、圧縮機１から吐
出された空気の一部で翼を冷却する空冷方式に替え、上
述のような蒸気冷却ガスタービンを採用したコンバイン
ドサイクル発電システムが使用されるようになってきて
いる。

【００１３】これは、冷却媒体として空気を使う空冷方
式は本質的に冷却特性が低いためである。また、ガスタ
ービン入口温度が１３００℃を越えるものでは翼の冷却
に必要な冷却空気流量が著しく増大することもあり、し
かも翼内部での対流冷却だけでは十分な冷却効果が得ら
れない。よって翼有効部の翼表面に形成した小孔から翼
外に向けて冷却用空気を吹出すフィルム冷却方式を併用
せざるを得ない。このフィルム冷却方式を採用すると、
吹出された冷却空気とガスタービンに供給される主流ガ
スとが混合して主流ガスの温度が低下し、燃焼器出口温
度をより高い温度にするための設計を余儀なくされるば
かりか、高温度場では低ＮＯｘ型の新たな燃焼器の開発
も要求されるようになる。しかも燃焼器で消費される空
気と燃料の増加を免れ得ないようになってきているため
でもある。

【００１４】このように、タービンの翼を空気冷却する
方式では、ガスタービンの熱効率の低下を招き、これが
原因してコンバインドサイクル発電システム全体の熱効
率の低下を招く問題があった。また、不純物が混在する
ような粗悪燃料に対しては、翼表面に形成した小孔に目
詰まりの生じる恐れがあるため適用できない問題もあっ
た。

【００１５】そこで、このような不具合を解消するため
に、最近、特公昭６３−４０２４４号公報や、特開平４
−１２４４１４号公報に示されているように、空気に較
べて比熱が約２倍と大きい蒸気を冷却媒体として使用す
ることが考えられている。すなわち、蒸気タービン系で
用いる蒸気の一部をガスタービンの翼に設けられている
冷却通路に流通されて翼を冷却し、冷却に供された蒸気
を残りの蒸気と一緒に蒸気タービンに供給するようにし
ている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガスタービン
の翼を蒸気で冷却するようにした従来のコンバインドサ
イクル発電システムにあっては、高出力のシステムにな
るにしたがってシステムの定格出力までの起動時間が長
くなる傾向にあることが問題となっている。このため、
起動時間短縮化がシステムの経済的運用、ダイナミック
な運転対応の面で重要になってきている。

【００１７】従来では、蒸気タービンのウォーミングま
たは空気−蒸気置換をするために、主蒸気が生成される
蒸気サイクルにおいて、主蒸気が生成される以前に生成
される蒸気の生成を待ち、この蒸気を使用して蒸気ター
ビンのウォーミングまたは空気−蒸気置換をしていた。
すなわち、蒸気タービンのウォーミングまたは空気−蒸
気置換をするための加熱媒体を専用的に生成することは
行われず、主蒸気を生成することが延長線上にあるやり
方で、ウォーミングまたは空気−蒸気置換に必要な蒸気
の生成が行われていた。

【００１８】上述の如く、従来のコンバインドサイクル
発電システムでは、ガスタービン単体での運転とは異な
り、蒸気サイクル系統で起動から定格出力までの起動時
間が出力の増加に伴って長くなるという問題があった。

【００１９】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題を解消し、蒸気タービンのウォーミングまたは
空気−蒸気置換をするための加熱媒体を主蒸気供給系統
に対し分岐または独立して生成するようにし、発電効率
を損なうことなく蒸気タービンの起動時間の短縮化を図
ったコンバインドサイクル発電システムを提供すること
である。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のコンバインドサイクル発電システムは、圧
縮空気を生成する圧縮機と、燃料と、前記圧縮機で生成
された圧縮空気とが供給され燃焼ガスを生成する燃焼器
と、前記燃焼器で生成された燃焼ガスによって駆動され
るガスタービンと、前記ガスタービンから排出されるガ
スタービン排ガスの排熱を利用して蒸気を生成する排熱
回収ボイラと、前記排熱回路ボイラにおいて生成される
蒸気によって駆動される蒸気タービンと、前記排熱回収
ボイラにおいて生成される蒸気を前記蒸気タービンに供
給する蒸気供給系統と、を備え、前記蒸気供給系統に対
し分岐または独立して設けられ、前記蒸気タービンを駆
動させる蒸気が生成される前に、前記蒸気タービンのウ
ォーミングまたは前記蒸気タービン内を空気から蒸気へ
置換する加熱媒体を、生成する加熱手段を備えることを
特徴とする。

【００２１】上述の発明において、前記加熱手段は、前
記排熱回収ボイラ内に送られる蒸気または水を、前記排
熱回収ボイラにおいて加熱して蒸気を生成し、この蒸気
を前記蒸気タービンへ供給する補助蒸気生成手段である
ことを特徴とする。

【００２２】また、前記加熱手段は、前記補助蒸気生成
手段で生成される蒸気を、前記蒸気タービンのウォーミ
ングまたは前記蒸気タービン内を空気から蒸気へ置換し
た後にはガスタービン冷却要素の冷却用冷却媒体として
供給するように切換える補助蒸気切換手段を備えること
を特徴とする。

【００２３】また、前記加熱媒体は、ガスタービン冷却
要素を冷却する冷却用冷却媒体が前記ガスタービン冷却
要素で加熱されて生成された高温冷却媒体であることを
特徴とする。

【００２４】また、前記冷却用冷却媒体は、前記蒸気タ
ービンを駆動させる蒸気を生成する前記排熱回収ボイラ
から分岐された蒸気、または前記圧縮機で圧縮された圧
縮空気であることを特徴とする。

【００２５】また、前記加熱手段は、前記冷却用冷却媒
体が蒸気または圧縮空気のうちの蒸気である場合にこの
蒸気を前記蒸気タービン内に供給された空気と置換する
ように前記蒸気タービンへ送るためのガスタービン冷却
媒体回収通路切換手段を、有することを特徴とする。

【００２６】また、前記加熱手段は、前記排熱回収ボイ
ラと前記蒸気タービンとを循環する前記蒸気供給系統に
対し独立してコンバインドサイクル発電システムにおけ
る高温部と前記蒸気タービンとの間に設けられた閉循環
配管と、この閉循環配管内に充填された予備加熱用流体
を圧送し、前記高温部と前記蒸気タービンとの間を循環
させる圧送手段と、を有することを特徴とする。

【００２７】また、前記高温部は、前記ガスタービンま
たは前記排熱回収ボイラであることを特徴とする。

【００２８】また、前記ガスタービンから排出され前記
排熱回収ボイラへ送られるガスタービン排ガスの一部
を、前記蒸気タービンに供給する高温排ガス用配管を有
することを特徴とする。

【００２９】また、前記加熱手段は、空気を吸入し圧送
する送風手段と、この送風手段で吸入された吸入空気を
前記ガスタービンから排出されるガスタービン排ガスと
の間で熱交換させて高温化し、前記加熱媒体を生成する
吸入空気熱交換手段と、を有することを特徴とする。

【００３０】また、前記加熱手段は、前記蒸気タービン
のウォーミングまたは前記蒸気タービンを空気から蒸気
へ置換することに寄与した加熱媒体を、コンバインドサ
イクル発電システム外部へ排出するためまたはコンバイ
ンドサイクル発電システム内部で再利用するために、所
定部へ案内する案内配管を有することを特徴とする。

【００３１】また、前記所定部は、大気中、前記排熱回
収ボイラの煙道中、あるいは前記蒸気タービンと前記排
熱回収ボイラとの間に設けられる復水器であることを特
徴とする。

【００３２】また、前記加熱手段は、前記加熱媒体の温
度や圧力や流量等の物理量を検出するための物理量検出
手段と、この物理量検出手段により検出した検出値が前
記加熱媒体を、前記蒸気タービンのウォーミングまたは
前記蒸気タービン内を空気から蒸気へ置換することに適
する所望値と一致するように、前記加熱媒体の物理量を
制御する物理量制御手段とを有することを特徴とする。

【００３３】また、本発明のコンバインドサイクル発電
システムは、圧縮空気を生成する圧縮機と、燃料と前記
圧縮機で生成された圧縮空気とが供給され燃焼ガスを生
成する燃焼器と、前記燃焼器で生成した燃焼ガスによっ
て駆動されるガスタービンと、前記ガスタービンから排
出されるガスタービン排ガスの排熱を利用して蒸気を生
成する排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラにおいて
生成される蒸気によって駆動される蒸気タービンと、前
記排熱回収ボイラにおいて生成される蒸気を前記蒸気タ
ービンに供給する蒸気供給系統と、前記蒸気供給系統に
対し分岐または独立して設けられ、前記蒸気タービンを
駆動させる蒸気が生成される前に、前記蒸気タービンの
ウォーミングまたは前記蒸気タービン内を空気から蒸気
へ置換する加熱媒体を生成する加熱手段と、を備え、前
記加熱媒体は、前記ガスタービン中のガスタービン冷却
要素を冷却する冷却用冷却媒体が前記ガスタービン冷却
要素で加熱されて生成された高温冷却媒体であり、前記
冷却用冷却媒体は、前記蒸気タービンを駆動させる蒸気
を生成する前記排熱回収ボイラから分岐された蒸気また
は前記圧縮機で圧縮された圧縮空気であり、前記加熱手
段は、前記蒸気タービンを駆動させる蒸気を生成する前
記排熱回収ボイラから分岐された蒸気と、前記圧縮機で
圧縮された圧縮空気とのいずれを、前記ガスタービン冷
却要素を冷却する冷却用冷却媒体として通流させるかを
切り換える第１切換手段と、前記ガスタービン冷却要素
で加熱されて生成された前記高温冷却媒体を、前記蒸気
タービンのウォーミングまたは前記蒸気タービン内を空
気から蒸気へ置換をするための加熱媒体として前記蒸気
タービンへ供給するか、前記蒸気タービンの起動後に、
前記蒸気タービンと前記排熱回収ボイラとの間に形成さ
れる蒸気サイクルへ供給するかを切り換える第２切換手
段と、前記高温冷却媒体が前記蒸気タービンのウォーミ
ングまたは前記蒸気タービン内の空気を蒸気へ置換する
ための加熱媒体として、前記蒸気タービンへ供給された
後に前記蒸気タービンから排出される空気、蒸気または
これらの混合ガスを、大気中か前排熱回収ボイラの煙道
中か前記蒸気タービンと前記排熱回収ボイラとの間に形
成される蒸気サイクル中かのいずれへ排出するかを切り
換える第３切換手段と、を有することを特徴とする。

【００３４】上述の発明において、前記第１切換手段
は、前記排熱回収ボイラ管で前記ガスタービン冷却要素
を冷却する前記冷却用冷却媒体が生成されるまでの間
は、前記冷却用冷却媒体として前記圧縮機で圧縮された
圧縮空気を通流させ、前記排熱回収ボイラで前記ガスタ
ービン冷却要素を冷却する前記冷却用冷却媒体が生成さ
れた後は、前記冷却用冷却媒体として前記排熱回収ボイ
ラから分岐された蒸気を通流させ、前記第２切換手段
は、前記蒸気タービンを駆動させる蒸気が生成される前
であって、前記蒸気タービンの起動前には、前記ガスタ
ービン冷却要素で加熱されて生成された前記高温冷却媒
体を前記蒸気タービンのウォーミングまたは前記蒸気タ
ービン内の空気を蒸気に置換するための加熱媒体として
前記蒸気タービンへ供給し、前記蒸気タービンを駆動さ
せる蒸気が生成された後であって、前記蒸気タービンの
起動後には、前記ガスタービン冷却要素で加熱されて生
成された前記高温冷却媒体を前記蒸気タービンと前記排
熱回収ボイラとの間に形成される蒸気サイクルへ供給す
る、ことを特徴とする。

【００３５】本発明においては、蒸気タービンのウォー
ミングまたは空気−蒸気置換をするための加熱媒体とし
て、主蒸気が生成されるまでの過程において主蒸気供給
系統において生成される蒸気を用いることをせず、主蒸
気供給系統に対し分岐または独立し主蒸気の生成過程と
は無関係に、蒸気タービンのウォーミングまたは空気−
蒸気置換をするための加熱媒体を短時間に生成し、蒸気
タービンの起動時間の短縮化を図ることができる。

【００３６】本発明は、上記のように構成したことによ
り、コンバインドサイクル発電システムの蒸気サイクル
系統で、特に蒸気タービンの起動前ウォーミングおよび
空気−蒸気置換作業を効率的に行うことにより、発電効
率を損なうことなく、コンバインドサイクル発電システ
ムの起動から定格出力までの起動時間を大幅に短縮する
ことができる。

【００３７】また、この発明では、排熱回収ボイラ内に
上記蒸気タービン用ウォーミングおよび空気−蒸気置換
用の専用補助蒸気発生器（予備加熱手段）を設置してい
るため、主蒸気発生前に上記ウォーミング、作業媒体置
換作業が行える。

【００３８】またこの発明では、上記のウォーミングお
よび置換作業終了後、通路を切り替えることにより、ガ
スタービン冷却要素の冷却媒体として使用できるのでシ
ステム構成の簡素化が可能となる。

【００３９】またこの発明では、排熱回収ボイラで発生
する主蒸気が生成される前に、ガスタービン冷却要素を
通過した高温の冷却媒体を上記蒸気タービンの起動前ウ
ォーミングに使用することができるので上記ウォーミン
グまたは置換作業が迅速に行える。

【００４０】またこの発明では、主蒸気系統と補助蒸気
系統とを切り替えることができるため、補助蒸気系統で
行う上記ウォーミングまたは置換作業工程から、主蒸気
系統で行う膨脹仕事への切り替えが効果的に行える。

【００４１】またこの発明では、システムの高温部位と
蒸気タービン部間に循環通路を設けてあるため、蒸気タ
ービン起動前の局所ウォーミングを短時間で行うことが
可能である。

【００４２】またこの発明では、ガスタービン排ガスの
一部を蒸気タービンの起動前ウォーミングに用いること
ができるので、例えば上記補助蒸気発生器から発生する
蒸気供給を待たずに、または上記補助蒸気発生器がなく
ても、蒸気タービン起動前ウォーミングを短時間かつ有
効的に行うことが可能になる。

【００４３】またこの発明では、上記ウォーミング、置
換作業後の作動媒体をガス成分が多い場合は直接大気ま
たは排熱回収ボイラ煙道へ、また水分を多く含む復水器
等の蒸気サイクルに戻すことにより、作動媒体からの水
分回収を効果的に行える。またこの発明では上記蒸気タ
ービンウォーミングのため系外に別置きの送風機を設置
し、ここから送風される空気とガスタービン排ガス間と
の間接熱交換させて高温空気を生成させ、これを上記蒸
気タービンの起動前ウォーミングに使用できるため、コ
ンバインドサイクル発電システムの起動から定格運転ま
での起動時間を短縮することができる。

【００４４】またこの発明では上記手段を適宜組み合わ
せて使用することにより、コンバインドサイクル発電シ
ステムの蒸気サイクル系統で、特に蒸気タービンの起動
前ウォーミングおよび空気−蒸気置換作業をより効率的
に行うことができ、発電効率を損なうことなく、コンバ
インドサイクル発電システムの起動から定格出力までの
起動時間を大幅に短縮することができる。

【００４５】またこの発明では、上記蒸気タービンのウ
ォーミング用媒体の供給状態量を検出し、必要に応じて
ガスタービン圧縮機吐出空気の一部を抽気して上記ウォ
ーミング用媒体に混合させる制御手段を有しているた
め、ウォーミング用媒体を目的とする状態量に容易に設
定可能となる。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の好適な実施形態について説明する。

【００４７】図１には本発明の第１の実施の形態に係る
コンバインドサイクル発電システムの系統図が示されて
いる。

【００４８】このコンバインドサイクル発電システム
は、ガスタービン系統と、このガスタービン系統の排熱
エネルギで駆動される蒸気タービン系統とで構成されて
いる。

【００４９】ガスタービン系統は、ガスタービン３と、
このガスタービン３に軸を介して連結された圧縮機１
と、この圧縮機１から送り出された高圧空気（通路８）
と燃料とを導入して燃焼させこの燃焼によって得られた
高温高圧ガス（通路９）でガスタービン３を駆動する燃
焼器２とで構成されている。圧縮機１は、大気から通路
を介して導かれた常温空気を圧縮する。圧縮機１から送
り出された高圧圧縮空気は、一部がガスタービン３内の
翼の冷却や回転部のシール用として使用され、残りが燃
焼器２へ導かれる。燃焼器２は高圧空気支燃ガスとして
図示しない燃料供給系統から供給された燃料を燃焼す
る。燃焼によって得られた高温ガスは、通路９を介して
ガスタービン３に供給され、膨脹してガスタービン３に
駆動力を与えた後に通路１０へと流れる。

【００５０】一方、蒸気タービン系統は、蒸気タービン
５と、軸を介して蒸気タービン５に連結された発電機７
と、前述したガスタービン系統の排熱で蒸気を発生させ
この蒸気で蒸気タービン５を駆動する蒸気サイクルと、
で構成されている。なお、図１では蒸気タービン５のロ
ータとガスタービン３のロータとは１軸で連結構成され
ている場合が示されているが、蒸気タービン５のロータ
とガスタービン３のロータとは２軸で連結された構成で
あってもよい。

【００５１】蒸気サイクルは、通路１０を介して導かれ
たガスタービン３の排ガスから熱を回収して蒸気タービ
ン５の駆動に必要な高温高圧蒸気を発生させる排熱回収
ボイラ４を備えている。排熱回収ボイラ４を通った排ガ
スは、煙道１１を介して大気中に排出される。

【００５２】排熱回収ボイラ４内には上流側から下流側
にかけて蒸発管１３が設けられている。主蒸気を蒸気タ
ービン５へ供給する主蒸気供給系統は、蒸発管１３と主
蒸気供給通路１５等から構成されている。

【００５３】蒸発管１３と蒸気タービン５とは、次のよ
うな関係に接続されて蒸気サイクルを形成している。す
なわち、蒸気タービン５から排出された蒸気を通路１８
を介して復水器６へ導き、この復水器６で常温水に戻
す。この戻された常温水を図示しない循環ポンプによっ
て通路１２を介して蒸発管１３に導入し、ここで高温高
圧の過熱水蒸気を発生させ、主蒸気管１５と供給通路切
り替え器２０１とを介して蒸気タービン５に供給するよ
うにしている。

【００５４】さらに、本実施の形態では、主蒸気が蒸発
管１３で生成される前に蒸気タービン５のウォーミング
または空気−蒸気置換をするために、補助蒸気を生成し
蒸気タービン５へ供給する加熱手段が主蒸気供給系統に
対し分岐または独立して配設されている。この加熱手段
は、補助蒸気生成手段としての蒸気補助ボイラ１０１を
有している。蒸気補助ボイラ１０１は分岐通路１０２に
繋がれている。分岐通路１０２は、排熱回収ボイラ４内
で蒸発管１３から分岐した通路あるいは蒸発管１３と独
立した通路である。また、蒸気補助ボイラ１０１は、切
り替え器２０１を介して主蒸気供給通路１５′に連通さ
れている。

【００５５】このような構成の場合、主蒸気通路１５を
介して主蒸気が発生するまでは、ガスタービン３の排ガ
スによってある程度加熱されて発生した蒸気は、さらに
蒸気補助ボイラ１０１で加熱される。蒸気補助ボイラ１
０１で発生する蒸気の通路を切り替え器２０１で確保し
て蒸気補助ボイラ１０１で発生する蒸気を蒸気タービン
５へ供給することができる。この結果、蒸気管１３等の
主蒸気供給系統においてウォーミングまたは空気−蒸気
置換のために使用する補助蒸気が生成されることを待つ
必要がなくなり、蒸気補助ボイラ１０１で発生する蒸気
を用いて、蒸気タービン５の起動前ウォーミングや蒸気
タービン５を空気から蒸気へ置換する作業を迅速に行う
ことができる。

【００５６】また、蒸気タービンの蒸気等の排出側と復
水器６との間には、切り替え器２０２が配設されてい
る。これによって、ウォーミングまたは置換作業を終え
た蒸気を、蒸気排気通路１８および切り替え器２０２を
介して通路１０４からガスタービン３の排ガス通路１０
へ合流させるか、または蒸気通路１８′から蒸気サイク
ルの復水器６へ供給させるかを、戻り蒸気の成分形態に
より適宜選択可能になる。つまり、戻り蒸気に空気など
のガス成分を多く含む場合には、ウォーミングまたは置
換作業を終えた蒸気を、蒸気排気通路１８および切り替
え器２０２を介して通路１０４からガスタービン３の排
ガス通路１０へ合流させる。また、水蒸気分が多い場合
は、蒸気通路１８′から蒸気サイクルの復水器６へ供給
させるように通路を選択する。このように、戻り蒸気の
成分形態により、通路を適宜選択することにより、復水
器６への負担を極力抑えることができる。

【００５７】さらに、ウォーミングおよび置換作業の完
了後には、切り替え器２０１を切り替え、補助ボイラ１
０１で発生する蒸気を通路１０３と切り替え器２０１を
介して確保した蒸気冷却通路１０５に連通させ、この補
助蒸気によってガスタービン３の冷却要素１６を冷却す
るための冷却媒体として用いることもできる。これによ
って、システムの簡素化を図ることができる。

【００５８】また、当然ながらサイクルの熱効率向上を
目的としてガスタービン３の冷却要素１６を冷却した蒸
気は、回収通路１７を介して蒸気サイクルの蒸気タービ
ン５の中間段に戻され熱回収される。なお、この蒸気戻
し位置は特に限定されるものではなく、蒸気サイクルの
どの位置に戻しても良く、システム設計上有利な位置に
戻すことが可能である。

【００５９】次に、図２を参照して、第２の実施形態に
ついて説明する。

【００６０】図２には本発明の第２の実施形態に係るコ
ンバインドサイクル発電システムの系統図が示されてい
る。

【００６１】コンバインドサイクル発電システムは、ガ
スタービン系統とこのガスタービン系統の排熱エネルギ
で駆動される蒸気タービン系統とで構成されている。定
格運転時の基本的な構成は図１１に示す従来型と同一で
あり、その説明はここでは省略するが、従来型と異なる
点はシステム起動時および蒸気タービン５のウォーミン
グならびに空気−蒸気置換する手段を追加したことにあ
る。

【００６２】蒸発管１３の分岐部に、ガスタービン３を
冷却するための冷却蒸気が生成されるが、蒸発管１３の
分岐部にガスタービン３を冷却するための冷却蒸気が発
生するのは、蒸気タービン５のウォーミング等が徐々に
進行した後である。ここでは、ガスタービン３を冷却す
るための冷却蒸気が、蒸発管１３の分岐部に生成される
までの間は、ガスタービン３を冷却媒体として圧縮機１
からの圧縮空気の一部を使用するようにする。そして、
ガスタービン３を冷却するための冷却蒸気が蒸発管１３
の分岐部に生成された後は、蒸発管１３の分岐部に生成
された冷却蒸気をガスタービン３を冷却媒体として使用
するようにする。このために、切り替え器２０４が設け
られている。

【００６３】ガスタービン３の冷却要素１６の冷却に供
した冷却媒体は、高温冷却媒体となり、ウォーミングま
たは空気−蒸気置換のための加熱媒体として使用され
る。

【００６４】以下に、さらに具体的に説明する。

【００６５】以下の説明において、切り替え器２０４
は、主蒸気を生成するための蒸気サイクルにおける蒸発
管１３から分岐して得られる蒸気と、圧縮機１で圧縮さ
れた圧縮空気とのいずれを、ガスタービン冷却要素１６
を冷却する冷却用冷却媒体として採用するかを切り換え
る本願発明における第１切換手段に相当する。

【００６６】また、切り替え器２０３は、ガスタービン
冷却要素１６で加熱されて生成された高温冷却媒体を、
蒸気タービン５のウォーミングまたは空気−蒸気置換を
するための加熱媒体として蒸気タービン５へ供給する
か、蒸気タービン５の起動後に蒸気タービン５の蒸気サ
イクルへ供給するかを切り換える本願発明における第２
切換手段に相当する。

【００６７】通路１４には圧縮機１の吐出空気通路８か
ら分岐する分岐通路３０２が形成されており、分岐通路
３０２と切り替え器２０４を介して確保される冷却通路
１０５に圧縮機１の抽気空気が供給され、ガスタービン
３の冷却要素１６の冷却に供するようになっている。こ
こで高温になった高温空気は、回収通路１０６と切り替
え器２０３によって確保される蒸気タービン５のウォー
ミング媒体供給通路１０６′を介して蒸気タービン５の
ウォーミング部位３０１に供給される。

【００６８】ウォーミング部位３０１を通過した空気は
通路１０７を介してガスタービン３排ガス通路１０に合
流するように構成される。

【００６９】さらにガスタービン３の冷却用の冷却蒸気
が蒸発管１３の分岐部に生成されて通路１４から供給さ
れ始めたら切り替え器２０４により、圧縮機１の吐出空
気分岐通路３０２からの空気供給を止め、蒸気通路１４
を通過する蒸気を切り替え器２０４および冷却通路１０
５を介してガスタービン３の冷却要素１６に供給する。
冷却を終えた蒸気は回収され、回収通路１０６を通過
し、切り替え器２０３およびウォーミング媒体供給通路
１０６′より蒸気タービン５のウォーミング部位３０１
に供給されウォーミングを継続する。

【００７０】このウォーミング終了後は、通路１０６か
らの蒸気は、蒸気切り替え器２０３により通路１７に蒸
気流れを方向変更され、蒸気タービン５の中間段に供給
される。

【００７１】以上のような運転方法を採用することによ
り、従来行われてきた主蒸気によるウォーミング法に比
べて飛躍的にウォーミング時間を短縮することができる
ようになった。

【００７２】図３は、本発明の第３の実施形態に係るコ
ンバインドサイクル発電システムを示し、ガスタービン
系統と蒸気タービン系統が１軸で連結構成された場合の
実施例を示す。基本的には図２で説明した内容と同一で
あり、同様の効果を示すが、一軸によりコンパクトにで
きる。

【００７３】図４は、本発明の第４の実施形態に係るコ
ンバインドサイクル発電システムを示し、図４は基本的
には図２、図３で説明した内容と同一であって同様の効
果が得られるが、図２、図３のガスタービン冷却要素１
６に替わり、ガスタービン３の燃焼器２の冷却部位１
６′を冷却したものに適用した例である。この様な構成
により燃焼器２の過度な加熱から燃焼器２を保護し、長
時間に亘って安定した動作を行うことができる。

【００７４】図５、６には本発明の第５の実施形態に係
るコンバインドサイクル発電システムの系統図が示され
ている。

【００７５】図５では、ガスタービン３の排ガスが通過
する排熱回収ボイラ４内の空間部と蒸気タービン５のウ
ォーミング部位３０１と間を、排ガス供給通路１０８と
排ガス戻り通路１０９とで連絡して閉循環経路を設け、
ウォーミングを行うものである。排ガス供給通路１０８
と排ガス戻り通路１０９とを連絡する閉循環経路には、
ポンプ等の圧送手段３２０が配設されており、この圧送
手段３２０により閉循環経路内に充填された加熱媒体が
循環させられる。この加熱媒体は、排熱回収ボイラ４内
を通るときに加熱され、ウォーミング部位３０１を通過
するときに冷却される。これによって、主蒸気発生前に
ガスタービン排ガスによりウォーミングを終了させるこ
とが可能になる。

【００７６】また図６では専用の別置き送風機４０１を
設け、ここから送風される空気を通路１１０とガスター
ビン排ガス通路１０間に設置した間接熱交換器４０２で
高温空気を生成し通路１１１を介して蒸気タービン５に
供給してウォーミングを行う。ウォーミングを終えた空
気は切り替え器２０２を介して排気通路１１２から大気
に排出される。ウォーミング作業終了後は送風通路を閉
じ、また、蒸気タービン５の排気は切り替え器２０２を
介して排気通路１８に切り替えられ復水器６に連通され
る。このような構成によっても、主蒸気発生前にガスタ
ービン排ガスによりウォーミングを終了させることが可
能になる。なお、送風機４０１は、図６に示す場合と異
なり、閉循環経路を用いず流入される空気として圧縮空
気等を用いる場合には、省略することが可能である。

【００７７】ここで、切り替え器２０２は、高温冷却媒
体が蒸気タービン５のウォーミングまたは空気−蒸気置
換をするための加熱媒体として、蒸気タービン５へ供給
された後に蒸気タービン５から排出される空気、蒸気ま
たはこれらの混合ガスを、大気中か排熱回収ボイラ４の
煙道中か蒸気タービン５の蒸気サイクル中かのいずれへ
排出するかを切り換える本願発明における第３切換手段
に相当する。

【００７８】図７、８には本発明の第６の実施形態に係
るコンバインドサイクル発電システムの系統図が示され
ている。

【００７９】ここでは図２、３で示した実施形態をさら
に改良したもので、蒸気タービン５のウォーミングから
蒸気タービン５内の空気を蒸気へ置換する作業をも併行
して実施できるようにしたものである。

【００８０】図７、８に示す実施形態に係るコンバイン
ドサイクル発電システムにおいては、圧縮空気を生成す
る圧縮機１と、燃料と圧縮機１で生成された圧縮空気と
が供給され燃焼ガスを生成する燃焼器２と、燃焼器２で
生成した燃焼ガスによって駆動されるガスタービン３
と、ガスタービン５から排出されるガタービン排ガスの
排熱を利用して駆動される蒸気タービン５と、蒸気ター
ビン５から排出される水または蒸気を加熱し、加熱され
た蒸気によって蒸気タービン５を駆動する主蒸気を生成
する排熱回収ボイラ４と、排熱回収ボイラ４において生
成される主蒸気を蒸気タービン５に供給する主蒸気供給
管１５等を有する主蒸気供給系統と、主蒸気供給系統に
対し分岐または独立して配設され蒸気タービン５のウォ
ーミングまたは空気−蒸気置換をするための加熱媒体を
蒸気タービン５に導入される主蒸気が生成される以前
に、蒸気タービン５へ供給するためのガスタービン冷却
蒸気供給通路１０５等を有する予備加熱手段と、を備え
ている。

【００８１】そして、蒸気タービン５の定格運転時に蒸
気サイクルから供給される蒸気の少なくても一部をガス
タービン３の冷却に用いたシステムにあってはシステム
起動時にガスタービン冷却用蒸気が蒸気サイクルで生成
されるまで圧縮機１からの吐出空気の一部をガスタービ
ン３の蒸気冷却要素１６を冷却する冷却通路１０６に切
り替えて供給し、冷却後の高温空気の少なくとも一部は
回収して蒸気タービン５のウォーミングに供し、ウォー
ミング後の高温空気は大気または排熱回収ボイラ４の排
気煙道に排出させる。

【００８２】蒸気サイクルで蒸気が発生し始めたら上記
空気供給系統を閉じて、ガスタービン冷却要素通路１０
６にこの発生蒸気を供給して蒸気冷却を行うようにす
る。さらにガスタービン３の冷却後の少なくとも一部の
高温蒸気は回収して蒸気タービン５のウォーミングを継
続するとともに、蒸気通路部の空気−蒸気置換を平行し
て行い、ここでの空気および蒸気混合ガスは大気または
上記排熱回収ボイラ４煙道に連通させてなり、空気−蒸
気置換工程中または終了時までには大気または蒸気排熱
回収ボイラ４煙道への連絡通路を閉じて蒸気サイクルの
一部に切り替えて連通させると共に、蒸気タービン５の
ウォーミングおよび空気−蒸気置換の作業終了後または
排熱回収ボイラ４からの主蒸気供給開始時点までにはガ
スタービン３の冷却後の回収高温蒸気通路連絡通路と蒸
気タービン５間を閉止すると同時に、この回収高温蒸気
通路連絡先を蒸気サイクルの一部に戻すように構成して
なる。

【００８３】ウォーミングおよび置換蒸気は切り替え器
２０３を介して通路１０６′より蒸気タービン５入口部
の主蒸気通路１５に合流するようにして構成されてい
る。

【００８４】当然ながらウォーミング蒸気供給中は主蒸
気発生まで主蒸気通路部に設けた図示しない主蒸気止め
弁は閉じられている。

【００８５】またウォーミング、空気−蒸気置換中は作
動媒体の成分に応じて切り替え器２０２から排気通路１
１２を介して大気に放出したり、排気通路１０４を介し
て排ガス通路１０に合流させたり、排気通路１８′を介
して復水器６に戻すようにすることができる。すなわ
ち、蒸気タービン排気の主成分が空気の場合は大気へ、
おおむね空気を多く含む空気−蒸気混合ガスの場合は排
熱回収ボイラ排気通路１１へ、おおむね蒸気を多く含む
空気−蒸気混合ガスの場合は復水器６へと排気を戻すこ
とにより、復水器６に設けられる図示しない減圧ポンプ
の仕事の軽減化が図られる。

【００８６】また、ウォーミング、蒸気置換作業終了後
は、蒸気通路１０６を通過する蒸気は切り替え器２０３
を介して確保される蒸気通路１７から蒸気タービン５中
間段に供給され膨脹仕事に供される。なお、本実施例の
ように冷却蒸気供給位置、戻し位置等は特に限定するも
のではなく、システムの目的に応じて任意の蒸気サイク
ルのどこでも構わない。

【００８７】また排熱回収ボイラについても単に１圧式
ボイラ−だけでなく、復圧式構成でもよい。さらに、ガ
スタービン、蒸気タービン共単機で構成しても、複数で
構成しても構わない。

【００８８】本実施の形態によれば、上述のように構成
することにより、コンバインドサイクル発電システムの
蒸気サイクル系統で、特に蒸気タービン５の起動前ウォ
ーミングおよび空気−蒸気置換作業をより効率的に行う
ことができ、発電効率を損なうことなく、コンバインド
サイクル発電システムの起動から定格出力までの起動時
間を大幅に短縮することができるようになる。

【００８９】図９、図１０には本発明の第７の実施形態
に係るコンバインドサイクル発電システムの系統図が示
されている。

【００９０】図９は図７で示した実施形態をさらに改良
したもので、蒸気タービン５のウォーミング用供給蒸気
の状態量、例えば温度などを検出するセンサーを信号線
５０１を介して検出器５０２に伝え、所定の状態量を得
るため制御信号５０３を流量調節弁５０４に伝送するこ
とにより、圧縮機１より分岐した分岐通路３０３を通過
する空気流量を調節して、空気通路３０４を介して回収
通路１０６に合流させる構成になっている。

【００９１】このような構成をとることにより、必要に
応じてガスタービン圧縮機吐出空気の一部を抽気してウ
ォーミング用媒体に混合させる制御手段を有しているた
め、ウォーミング用媒体を、所望の状態量に容易に設定
することができる。なお、状態量検知は温度、圧力、流
量等任意の物理量でよい。

【００９２】図１０は図９と同様の実施形態を有してお
り、その作用効果は同一であり、その説明は省略する
が、ガスタービン３の冷却要素１０６に供給される冷却
蒸気取り出し位置が図９の実施形態と異なっており、こ
こでは排熱回収ボイラ４から冷却蒸気を取り出しすので
はなく、蒸気タービン５′の中間段出口より通路１１
４、冷却通路１１５を介して（一部は通路１１６を介し
て蒸気タービン低圧段５″に供される）冷却蒸気がガス
タービン３冷却部に供給されるようなコンバインドサイ
クル発電システムに適用した例であり、本提案は多種の
システム構成に柔軟に対応できる。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、発電効率を損なうことなく、コンバインドサイク
ル発電システムの起動から定格出力までの起動時間を大
幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコンバインドサイクル発電システ
ムの第１の実施形態を示す系統図。

【図２】本発明によるコンバインドサイクル発電システ
ムの第２の実施形態を示す系統図。

【図３】本発明によるコンバインドサイクル発電システ
ムの第３の実施形態を示す系統図。

【図４】本発明によるコンバインドサイクル発電システ
ムの第４の実施形態を示す系統図。

【図５】本発明によるコンバインドサイクル発電システ
ムの第５の実施形態を示す系統図。

【図６】本発明によるコンバインドサイクル発電システ
ムの第５の実施形態の変形例を示す系統図。

【図７】本発明によるコンバインドサイクル発電システ
ムの第６の実施形態を示す系統図。

【図８】本発明によるコンバインドサイクル発電システ
ムの第６の実施形態の変形例を示す系統図。

【図９】本発明によるコンバインドサイクル発電システ
ムの第７の実施形態を示す系統図。

【図１０】本発明によるコンバインドサイクル発電シス
テムの第７の実施形態の変形例を示す系統図。

【図１１】従来の蒸気冷却ガスタービンを用いたコンバ
インドサイクル発電システムを示す系統図。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 燃焼器 ３ ガスタービン ４ 排熱回収ボイラ ５ 蒸気タービン ６ 復水器 ７ 発電機 ８ 高圧空気通路 ９ 高温燃焼空気通路 １０ ガスタービン排ガス通路 １１ 排熱回収ボイラ排気煙道 １２ 排熱回収ボイラ給水通路 １３ 蒸発管 １４ ガスタービン蒸気冷却通路 １５ 主蒸気供給管通路 １６ ガスタービン冷却要素（翼冷却） １６′ ガスタービン冷却要素（燃焼器） １７ ガスタービン冷却蒸気回収管 １８ 蒸気タービン排気通路 １８′ 蒸気タービン排気（復水器）通路 １０５ ガスタービン冷却蒸気供給通路 １０６ ガスタービン冷却媒体回収通路 １０６′ 蒸気タービンウォーミング媒体供給通路 １０８ 排ガス供給通路 １０９ 排ガス戻り（回収）通路 １１０ 送風機吐出空気通路 １１１ 送風機吐出し高温空気通路 １１２ 蒸気タービンウォーミング媒体大気排出通路 １１３ 蒸気タービンウォーミング媒体（復水器）戻り
通路 ２０１ 蒸気通路切り替え器 ２０２ 蒸気タービン排気通路切り替え器 ２０３ ガスタービン冷却媒体回収通路切り替え器 ２０４ ガスタービン冷却媒体（空気−蒸気）供給通路
切り替え器 ３０１ 蒸気タービンウォーミング部位 ３０２ 圧縮機吐出空気分岐通路 ３０３ 圧縮機吐出空気分岐通路 ３０４ 空気通路 ４０１ 送風機 ４０２ 熱交換器 ５０１ 物理量検出信号 ５０２ 物理量検知器 ５０３ 流量調節制御信号 ５０４ 流量調節弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田 沼 唯 士 神奈川県横浜市鶴見区末広町 株式会社東 芝京浜事業所内 (72)発明者 佐 藤 岩太郎 神奈川県横浜市鶴見区末広町 株式会社東 芝京浜事業所内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮空気を生成する圧縮機と、 燃料と、前記圧縮機で生成された圧縮空気とが供給され
   燃焼ガスを生成する燃焼器と、 前記燃焼器で生成された燃焼ガスによって駆動されるガ
   スタービンと、 前記ガスタービンから排出されるガスタービン排ガスの
   排熱を利用して蒸気を生成する排熱回収ボイラと、 前記排熱回路ボイラにおいて生成される蒸気によって駆
   動される蒸気タービンと、 前記排熱回収ボイラにおいて生成される蒸気を前記蒸気
   タービンに供給する蒸気供給系統と、を備え、 前記蒸気供給系統に対し分岐または独立して設けられ、
   前記蒸気タービンを駆動させる蒸気が生成される前に、
   前記蒸気タービンのウォーミングまたは前記蒸気タービ
   ン内を空気から蒸気へ置換する加熱媒体を、生成する加
   熱手段を備えることを特徴とするコンバインドサイクル
   発電システム。
2. 【請求項２】前記加熱手段は、前記排熱回収ボイラ内に
   送られる蒸気または水を、前記排熱回収ボイラにおいて
   加熱して蒸気を生成し、この蒸気を前記蒸気タービンへ
   供給する補助蒸気生成手段であることを特徴とする請求
   項１に記載のコンバインドサイクル発電システム。
3. 【請求項３】前記加熱手段は、前記補助蒸気生成手段で
   生成される蒸気を、前記蒸気タービンのウォーミングま
   たは前記蒸気タービン内を空気から蒸気へ置換した後に
   はガスタービン冷却要素の冷却用冷却媒体として供給す
   るように切換える補助蒸気切換手段を備えることを特徴
   とする請求項２に記載のコンバインドサイクル発電シス
   テム。
4. 【請求項４】前記加熱媒体は、ガスタービン冷却要素を
   冷却する冷却用冷却媒体が前記ガスタービン冷却要素で
   加熱されて生成された高温冷却媒体であることを特徴と
   する請求項１に記載のコンバインドサイクル発電システ
   ム。
5. 【請求項５】前記冷却用冷却媒体は、前記蒸気タービン
   を駆動させる蒸気を生成する前記排熱回収ボイラから分
   岐された蒸気、または前記圧縮機で圧縮された圧縮空気
   であることを特徴とする請求項４に記載のコンバインド
   サイクル発電システム。
6. 【請求項６】前記加熱手段は、前記冷却用冷却媒体が蒸
   気または圧縮空気のうちの蒸気である場合にこの蒸気を
   前記蒸気タービン内に供給された空気と置換するように
   前記蒸気タービンへ送るためのガスタービン冷却媒体回
   収通路切換手段を、有することを特徴とする請求項４に
   記載のコンバインドサイクル発電システム。
7. 【請求項７】前記加熱手段は、前記排熱回収ボイラと前
   記蒸気タービンとを循環する前記蒸気供給系統に対し独
   立してコンバインドサイクル発電システムにおける高温
   部と前記蒸気タービンとの間に設けられた閉循環配管
   と、この閉循環配管内に充填された予備加熱用流体を圧
   送し、前記高温部と前記蒸気タービンとの間を循環させ
   る圧送手段と、を有することを特徴とする請求項１に記
   載のコンバインドサイクル発電システム。
8. 【請求項８】前記高温部は、前記ガスタービンまたは前
   記排熱回収ボイラであることを特徴とする請求項７に記
   載のコンバインドサイクル発電システム。
9. 【請求項９】前記加熱手段は、前記ガスタービンから排
   出され前記排熱回収ボイラへ送られるガスタービン排ガ
   スの一部を、前記蒸気タービンに供給する高温排ガス用
   配管を有することを特徴とする請求項１に記載のコンバ
   インドサイクル発電システム。
10. 【請求項１０】前記加熱手段は、空気を吸入し圧送する
    送風手段と、この送風手段で吸入された吸入空気を前記
    ガスタービンから排出されるガスタービン排ガスとの間
    で熱交換させて高温化し、前記加熱媒体を生成する吸入
    空気熱交換手段と、を有することを特徴とする請求項１
    に記載のコンバインドサイクル発電システム。
11. 【請求項１１】前記加熱手段は、前記蒸気タービンのウ
    ォーミングまたは前記蒸気タービンを空気から蒸気へ置
    換することに寄与した加熱媒体を、コンバインドサイク
    ル発電システム外部へ排出するためまたはコンバインド
    サイクル発電システム内部で再利用するために、所定部
    へ案内する案内配管を有することを特徴とする請求項１
    に記載のコンバインドサイクル発電システム。
12. 【請求項１２】前記所定部は、大気中、前記排熱回収ボ
    イラの煙道中、あるいは前記蒸気タービンと前記排熱回
    収ボイラとの間に設けられる復水器であることを特徴と
    する請求項１１に記載のコンバインドサイクル発電シス
    テム。
13. 【請求項１３】前記加熱手段は、前記加熱媒体の温度や
    圧力や流量等の物理量を検出するための物理量検出手段
    と、この物理量検出手段により検出した検出値が前記加
    熱媒体を、前記蒸気タービンのウォーミングまたは前記
    蒸気タービン内を空気から蒸気へ置換することに適する
    所望値と一致するように、前記加熱媒体の物理量を制御
    する物理量制御手段とを有することを特徴とする請求項
    １に記載のコンバインドサイクル発電システム。
14. 【請求項１４】圧縮空気を生成する圧縮機と、 燃料と前記圧縮機で生成された圧縮空気とが供給され燃
    焼ガスを生成する燃焼器と、 前記燃焼器で生成した燃焼ガスによって駆動されるガス
    タービンと、 前記ガスタービンから排出されるガスタービン排ガスの
    排熱を利用して蒸気を生成する排熱回収ボイラと、 前記排熱回収ボイラにおいて生成される蒸気によって駆
    動される蒸気タービンと、 前記排熱回収ボイラにおいて生成される蒸気を前記蒸気
    タービンに供給する蒸気供給系統と、 前記蒸気供給系統に対し分岐または独立して設けられ、
    前記蒸気タービンを駆動させる蒸気が生成される前に、
    前記蒸気タービンのウォーミングまたは前記蒸気タービ
    ン内を空気から蒸気へ置換する加熱媒体を生成する加熱
    手段と、を備え、 前記加熱媒体は、前記ガスタービン中のガスタービン冷
    却要素を冷却する冷却用冷却媒体が前記ガスタービン冷
    却要素で加熱されて生成された高温冷却媒体であり、 前記冷却用冷却媒体は、前記蒸気タービンを駆動させる
    蒸気を生成する前記排熱回収ボイラから分岐された蒸気
    または前記圧縮機で圧縮された圧縮空気であり、 前記加熱手段は、 前記蒸気タービンを駆動させる蒸気を生成する前記排熱
    回収ボイラから分岐された蒸気と、前記圧縮機で圧縮さ
    れた圧縮空気とのいずれを、前記ガスタービン冷却要素
    を冷却する冷却用冷却媒体として通流させるかを切り換
    える第１切換手段と、 前記ガスタービン冷却要素で加熱されて生成された前記
    高温冷却媒体を、前記蒸気タービンのウォーミングまた
    は前記蒸気タービン内を空気から蒸気へ置換するための
    加熱媒体として前記蒸気タービンへ供給するか、前記蒸
    気タービンの起動後に、前記蒸気タービンと前記排熱回
    収ボイラとの間に形成される蒸気サイクルへ供給するか
    を切り換える第２切換手段と、 前記高温冷却媒体が前記蒸気タービンのウォーミングま
    たは前記蒸気タービン内の空気を蒸気へ置換するための
    加熱媒体として、前記蒸気タービンへ供給された後に前
    記蒸気タービンから排出される空気、蒸気またはこれら
    の混合ガスを、大気中か前排熱回収ボイラの煙道中か前
    記蒸気タービンと前記排熱回収ボイラとの間に形成され
    る蒸気サイクル中かのいずれへ排出するかを切り換える
    第３切換手段と、を有することを特徴とするコンバイン
    ドサイクル発電システム。
15. 【請求項１５】前記第１切換手段は、 前記排熱回収ボイラ管で前記ガスタービン冷却要素を冷
    却する前記冷却用冷却媒体が生成されるまでの間は、前
    記冷却用冷却媒体として前記圧縮機で圧縮された圧縮空
    気を通流させ、 前記排熱回収ボイラで前記ガスタービン冷却要素を冷却
    する前記冷却用冷却媒体が生成された後は、前記冷却用
    冷却媒体として前記排熱回収ボイラから分岐された蒸気
    を通流させ、 前記第２切換手段は、 前記蒸気タービンを駆動させる蒸気が生成される前であ
    って、前記蒸気タービンの起動前には、前記ガスタービ
    ン冷却要素で加熱されて生成された前記高温冷却媒体を
    前記蒸気タービンのウォーミングまたは前記蒸気タービ
    ン内の空気を蒸気に置換するための加熱媒体として前記
    蒸気タービンへ供給し、 前記蒸気タービンを駆動させる蒸気が生成された後であ
    って、前記蒸気タービンの起動後には、前記ガスタービ
    ン冷却要素で加熱されて生成された前記高温冷却媒体を
    前記蒸気タービンと前記排熱回収ボイラとの間に形成さ
    れる蒸気サイクルへ供給する、ことを特徴とする請求項
    １４に記載のコンバインドサイクル発電システム。