JPS61145304A - 複合サイクル発電方法 - Google Patents
複合サイクル発電方法Info
- Publication number
- JPS61145304A JPS61145304A JP26576984A JP26576984A JPS61145304A JP S61145304 A JPS61145304 A JP S61145304A JP 26576984 A JP26576984 A JP 26576984A JP 26576984 A JP26576984 A JP 26576984A JP S61145304 A JPS61145304 A JP S61145304A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine generator
- gas
- gas turbine
- power generation
- hydrocarbon fuel
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/1861—Waste heat boilers with supplementary firing
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はガスタービン発電機と蒸気タービン発電機とを
組合せた複合サイクル発電方法の改良に関するものであ
る。
組合せた複合サイクル発電方法の改良に関するものであ
る。
（従来の技術）
複合サイクル発電方法は数基のガスタービン発電機によ
り発電を行わせたうえこれらのガスタービンから排出さ
れる排熱を排熱ボイラにより回収して１基の蒸気タービ
ン発電機に導き更に発電を行わせる方法であり、電力需
要に対応してガスタービン発電機の稼動基数を変えなが
ら運転を行うものである。（例えば、「火力原子力発電
Ｊ、ＶＯＬ、３２．陳１０．Ｐ、１６９〜１７７．１９
８１年１０月） ところが、ガスタービン発電機は低負荷運転時の熱効率
が低い欠点があり、例えば１基目を最高負荷運転しても
なお電力供給量が不足するが、２基目を最高負荷運転す
ると供給過剰となるような場合に２基目を低負荷運転さ
せると、発電プラント全体の熱効率が低下する問題があ
った。そこでこのような場合にはガスタービン発電機の
稼動基数を増加させることなく、電力供給量の不足を蒸
気タービン発電機の出力増加により補う方法が考えられ
、ガスタービン発電機の排ガスダクト中に助燃バーナを
挿入して排ガス温度を上昇させることが試みられた。し
かし、ガスタービン発電機からの排ガスは大量かつ高速
であるために助燃バーナの吹き消えが生じ易いうえ、助
燃用の空気を必要とするため排ガス量が更に増加してそ
の温度上昇効率が悪く、また温度の均一化が困難であり
温度の微調整ができない等の種々の問題があり、発電プ
ラント全体の熱効率を高水準に維持することは極めて困
難であることが分かった。
り発電を行わせたうえこれらのガスタービンから排出さ
れる排熱を排熱ボイラにより回収して１基の蒸気タービ
ン発電機に導き更に発電を行わせる方法であり、電力需
要に対応してガスタービン発電機の稼動基数を変えなが
ら運転を行うものである。（例えば、「火力原子力発電
Ｊ、ＶＯＬ、３２．陳１０．Ｐ、１６９〜１７７．１９
８１年１０月） ところが、ガスタービン発電機は低負荷運転時の熱効率
が低い欠点があり、例えば１基目を最高負荷運転しても
なお電力供給量が不足するが、２基目を最高負荷運転す
ると供給過剰となるような場合に２基目を低負荷運転さ
せると、発電プラント全体の熱効率が低下する問題があ
った。そこでこのような場合にはガスタービン発電機の
稼動基数を増加させることなく、電力供給量の不足を蒸
気タービン発電機の出力増加により補う方法が考えられ
、ガスタービン発電機の排ガスダクト中に助燃バーナを
挿入して排ガス温度を上昇させることが試みられた。し
かし、ガスタービン発電機からの排ガスは大量かつ高速
であるために助燃バーナの吹き消えが生じ易いうえ、助
燃用の空気を必要とするため排ガス量が更に増加してそ
の温度上昇効率が悪く、また温度の均一化が困難であり
温度の微調整ができない等の種々の問題があり、発電プ
ラント全体の熱効率を高水準に維持することは極めて困
難であることが分かった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明はこのような従来の問題点を解決し、次基のガス
タービン発電機を最高負荷運転させるまでもない程度の
電力供給量の不足を生じたときに、発電プラント全体の
熱効率を高水準に維持したまま電力供給量を増加させる
ことができる複合サイクル発電方法を目的として完成さ
れたものである。
タービン発電機を最高負荷運転させるまでもない程度の
電力供給量の不足を生じたときに、発電プラント全体の
熱効率を高水準に維持したまま電力供給量を増加させる
ことができる複合サイクル発電方法を目的として完成さ
れたものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明はガスタービン発電機と蒸気タービン発電機とを
組合せた複合サイクル発電方法において、ガスタービン
発電機から排出された残留酸素を含む排ガス中に炭化水
素系燃料を添加したのち接触燃焼反応器中を通過させて
炭化水素系燃料を排ガス中の残留酸素により接触燃焼さ
せ、排ガス温度を高めることにより蒸気タービン発電機
の出力を向上させることを特徴とするものであり、以下
に図面を参照しつつ更に詳細に説明する。
組合せた複合サイクル発電方法において、ガスタービン
発電機から排出された残留酸素を含む排ガス中に炭化水
素系燃料を添加したのち接触燃焼反応器中を通過させて
炭化水素系燃料を排ガス中の残留酸素により接触燃焼さ
せ、排ガス温度を高めることにより蒸気タービン発電機
の出力を向上させることを特徴とするものであり、以下
に図面を参照しつつ更に詳細に説明する。
図面は複合サイクル発電装置の一例を示す系統図であり
、（１）は複数基のガスタービン発電機、（２）は各ガ
スタービン発電機（１）から排出された排ガスから排熱
を回収するための排熱ボイラ、（３）はこの排熱ボイラ
（２）により発生する蒸気を利用して発電を行う蒸気タ
ービン発電機、（４）はその復水器である。各ガスター
ビン発電機（１）は蒸気タービン発電機（３）に対して
は並列に接続され、電力需要に対応してその稼動基数を
増減させて運転されるものである。ガスタービン発電ｍ
（１）の排ガスを排熱ボイラ（２）へ導くダクト（５
）の途中には、接触燃焼反応器（６）が設けられている
。接触燃焼反応器（６）は例えばパラジウムのような接
触燃焼触媒が充填された触媒充填床（７）を内蔵するも
ので、接触燃焼触媒はガスタービン発電機（１１から排
出される多量の排ガスを全通させるものであるからハニ
カム構造体のような圧損が小さくしかも広い接触面積が
得られるものが好ましい。
、（１）は複数基のガスタービン発電機、（２）は各ガ
スタービン発電機（１）から排出された排ガスから排熱
を回収するための排熱ボイラ、（３）はこの排熱ボイラ
（２）により発生する蒸気を利用して発電を行う蒸気タ
ービン発電機、（４）はその復水器である。各ガスター
ビン発電機（１）は蒸気タービン発電機（３）に対して
は並列に接続され、電力需要に対応してその稼動基数を
増減させて運転されるものである。ガスタービン発電ｍ
（１）の排ガスを排熱ボイラ（２）へ導くダクト（５
）の途中には、接触燃焼反応器（６）が設けられている
。接触燃焼反応器（６）は例えばパラジウムのような接
触燃焼触媒が充填された触媒充填床（７）を内蔵するも
ので、接触燃焼触媒はガスタービン発電機（１１から排
出される多量の排ガスを全通させるものであるからハニ
カム構造体のような圧損が小さくしかも広い接触面積が
得られるものが好ましい。
ガスタービン発電機（１）には燃料供給器（８）を通じ
て燃料が供給され、電力需要に応じて適当基数を最高負
荷運転させて発電を行わせる。例えば、いま１基のガス
タ−ビ発電機（１１が最高負荷運転され、ガスタービン
発電機（１）からの排ガスは排熱ボイラ（２）へ送られ
て排熱回収され、これにより蒸気タービン発電機（３）
が運転されているものとする。
て燃料が供給され、電力需要に応じて適当基数を最高負
荷運転させて発電を行わせる。例えば、いま１基のガス
タ−ビ発電機（１１が最高負荷運転され、ガスタービン
発電機（１）からの排ガスは排熱ボイラ（２）へ送られ
て排熱回収され、これにより蒸気タービン発電機（３）
が運転されているものとする。
この状態において電力需要が増加して電力供給量の不足
が生ずるときには、１基目のガスタービン発電機＋１１
の接触燃焼反応器（６）のガス導入側に設けられた燃料
注入ノズル（９）を通じて排ガス中にＬＮＧ、ＬＰＧ、
プロパン、ブタン等の炭化水素系燃料を添加する。ガス
タービン発電機（１）の排ガス中には通常約１５％の残
留酸素が含有されているので、添加された炭化水素系燃
料は外部から燃焼用空気を供給しなくても接触燃焼触媒
の存在下で排ガス中の残留酸素により接触燃焼し、通常
４００℃程度の排ガス温度は５００〜８００℃まで高め
られる。この結果排熱ボイラ（２）に供給される熱量が
増加するので蒸気タービン発電機（３）の出力が向上し
、２基目のガスタービン発電機（１）を熱効率の低い低
負荷で運転させることなく電力供給量の不足を解消する
ことができることとなる。このような接触燃焼は炎を発
生しないので高速の排ガス中においても吹き消えを生ず
ることがなく、また外部から新たな燃焼用空気の供給を
必要としないので排ガス温度の上昇効率が良く、次の実
施例のデータによっても裏付けられるように発電プラン
ト全体の熱効率を高水準に維持することができる。
が生ずるときには、１基目のガスタービン発電機＋１１
の接触燃焼反応器（６）のガス導入側に設けられた燃料
注入ノズル（９）を通じて排ガス中にＬＮＧ、ＬＰＧ、
プロパン、ブタン等の炭化水素系燃料を添加する。ガス
タービン発電機（１）の排ガス中には通常約１５％の残
留酸素が含有されているので、添加された炭化水素系燃
料は外部から燃焼用空気を供給しなくても接触燃焼触媒
の存在下で排ガス中の残留酸素により接触燃焼し、通常
４００℃程度の排ガス温度は５００〜８００℃まで高め
られる。この結果排熱ボイラ（２）に供給される熱量が
増加するので蒸気タービン発電機（３）の出力が向上し
、２基目のガスタービン発電機（１）を熱効率の低い低
負荷で運転させることなく電力供給量の不足を解消する
ことができることとなる。このような接触燃焼は炎を発
生しないので高速の排ガス中においても吹き消えを生ず
ることがなく、また外部から新たな燃焼用空気の供給を
必要としないので排ガス温度の上昇効率が良く、次の実
施例のデータによっても裏付けられるように発電プラン
ト全体の熱効率を高水準に維持することができる。
なお、更に電力需要が増加したときには２・基百のガス
タービン発電＠ （１１を稼動させ、以下同様に電力需
要に応じてガスタービン発電機（１）の稼動基数と接触
燃焼反応器（６）への炭化水素系燃料の供給量とを制御
することは言うまでもない。
タービン発電＠ （１１を稼動させ、以下同様に電力需
要に応じてガスタービン発電機（１）の稼動基数と接触
燃焼反応器（６）への炭化水素系燃料の供給量とを制御
することは言うまでもない。
（実施例）
最大出力５７５００ＫＷのガスタービン発電機を口金並
列に接続し、各ガスタービン発電機からの排ガスを排熱
ボイラにより回収して最大出力１５００００ＫＷの蒸気
タービン発電機を駆動するようにした複合サイクル発電
装置において、排ガスを排熱ボイラへ導くダクト中に接
触燃焼反応器を取付けた。接触燃焼反応器の内部には３
ｇ／Ｉ！のパラジウムを担持させた相当直径５ｆｉの
ハニカム構造体からなる接触燃焼触媒を高さ３３００ｍ
、幅３３００ｆｌ、長さ３００ｆｌに充填した触媒床を
設け、この触媒床の上流側に炭化水素系燃料の注入ノズ
ルを設けた。このような複合サイクル発電装置において
１基のガスタービン発電機を５７５００ＫＷの最高負荷
運転させつつ、更に発電量を１０％、２０％、２５％増
加させる必要が生じたとき、２基目のガスタービン発電
機を１０％、２０％、２５％の低負荷運転する場合と、
本発明方法により蒸気タービン発電機の出力向上を図る
場合とを必要されるＬＮＧ燃料の量及び発電プラント全
体の熱効率とによって対比し、第１表及び第２表に示し
た。
列に接続し、各ガスタービン発電機からの排ガスを排熱
ボイラにより回収して最大出力１５００００ＫＷの蒸気
タービン発電機を駆動するようにした複合サイクル発電
装置において、排ガスを排熱ボイラへ導くダクト中に接
触燃焼反応器を取付けた。接触燃焼反応器の内部には３
ｇ／Ｉ！のパラジウムを担持させた相当直径５ｆｉの
ハニカム構造体からなる接触燃焼触媒を高さ３３００ｍ
、幅３３００ｆｌ、長さ３００ｆｌに充填した触媒床を
設け、この触媒床の上流側に炭化水素系燃料の注入ノズ
ルを設けた。このような複合サイクル発電装置において
１基のガスタービン発電機を５７５００ＫＷの最高負荷
運転させつつ、更に発電量を１０％、２０％、２５％増
加させる必要が生じたとき、２基目のガスタービン発電
機を１０％、２０％、２５％の低負荷運転する場合と、
本発明方法により蒸気タービン発電機の出力向上を図る
場合とを必要されるＬＮＧ燃料の量及び発電プラント全
体の熱効率とによって対比し、第１表及び第２表に示し
た。
（発明の効果）
本発明は以上の説明からも明らかなように、次基のガス
タービン発電機を最高負荷運転させるまでもない程度の
電力供給量の不足を生ずるときに、発電プラント全体の
熱効率を高水準に維持したまま電力供給量を増加させる
ことができるものであり、発電プラントの操業に弾力性
を持たせることができるとともに安定した電力供給を可
能としたものである。よって本発明は従来の複合サイク
ル発電方法の問題点を解消したものとして産業の発展に
寄与するところは極めて大である。
タービン発電機を最高負荷運転させるまでもない程度の
電力供給量の不足を生ずるときに、発電プラント全体の
熱効率を高水準に維持したまま電力供給量を増加させる
ことができるものであり、発電プラントの操業に弾力性
を持たせることができるとともに安定した電力供給を可
能としたものである。よって本発明は従来の複合サイク
ル発電方法の問題点を解消したものとして産業の発展に
寄与するところは極めて大である。
図面は複合サイクル発電装置の一例を示す系統図である
。 （１）ニガスタービン発電機、（２）：排熱ボイラ、（
３）：蒸気タービン発電機、ｆ６）：接触燃焼反応器。
。 （１）ニガスタービン発電機、（２）：排熱ボイラ、（
３）：蒸気タービン発電機、ｆ６）：接触燃焼反応器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガスタービン発電機と蒸気タービン発電機とを組合
せた複合サイクル発電方法において、ガスタービン発電
機から排出された残留酸素を含む排ガス中に炭化水素系
燃料を添加したのち接触燃焼反応器中を通過させて炭化
水素系燃料を排ガス中の残留酸素により接触燃焼させ、
排ガス温度を高めることにより蒸気タービン発電機の出
力を向上させることを特徴とする複合サイクル発電方法
。 ２、並列に接続された複数基のガスタービン発電機から
の排ガスを各ガスタービン発電機に付設させた排熱ボイ
ラに導き、共通の蒸気タービン発電機を駆動させるよう
にした特許請求の範囲第１項記載の複合サイクル発電方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26576984A JPS61145304A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 複合サイクル発電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26576984A JPS61145304A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 複合サイクル発電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145304A true JPS61145304A (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=17421770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26576984A Pending JPS61145304A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 複合サイクル発電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145304A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514991A (en) * | 1978-05-08 | 1980-02-01 | Johnson Matthey Co Ltd | Method and device for improving efficiency of electricity generation |
-
1984
- 1984-12-17 JP JP26576984A patent/JPS61145304A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514991A (en) * | 1978-05-08 | 1980-02-01 | Johnson Matthey Co Ltd | Method and device for improving efficiency of electricity generation |
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