JPS63187003A - 強制循環式排熱回収ボイラ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はガスタービンと蒸気タービンとを組合わせた腹
合サイクル発電プラントに設置される強制循環式排熱回
収ボイラに関する。

（従来の技術） 一般に段合サイクル発電プラントにおいてはガスタービ
ンから排出される排気ガスによって蒸気を発生させ、そ
の蒸気によって蒸気タービンを作動させることが行われ
ている。

すなわち、ガスタービンの排気ガス管内に排熱回収ボイ
ラの熱交換器を配設し、その熱交換器に接続された蒸気
ドラムと上記熱交換器との間で循環水を循環させ、熱交
換器によって排気ガスから排熱を回収して蒸気を発生さ
せ、その蒸気を蒸気タービンに供給することがおこなわ
れている。

ところで一般に上記排熱回収ボイラとしては、その設置
面積が小さいことおよび蒸気発生までの時間が短い等の
理由から強制循環式の排熱回収ボイラが使用されること
が多く、この場合蒸気ドラム内の水を循環水ポンプによ
って熱交換器に循環させるようにしており、また、前記
蒸気ドラムには補給水ポンプからの補給水管が装備され
、排熱回収用の循環水が供給または補給できるようにさ
れている。

そして、このような複合サイクル発電プラントはその起
動時間が速い等の特徴があり、この特徴を生かして頻繁
な起動停止を繰返す運用がよく採用されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなプラントにおいては、プラン
トの起動時に循環水ポンプが始動されると、循環水ポン
プ容量が補給水ポンプ容量に比較して非常に大きいため
蒸気ドラムの液水位が急Δに低下し、循環水ポンプの保
護停止が必要となる水位まで下がる恐れがある。

このような問題点を解決するために、起動にさいして予
め水の不足量を予測して前もって傘骨に補給しておくこ
とが考えられるが、運転状況や停止時間によって条件が
多様であり、予測することがきわめて難しく、また、起
動時に低温の補給水を過度に補給することは起動時間が
長くなるとともに起動に要する燃料費が高くなるという
問題点を有している。

上述の問題点を解決するために、本発明は強制循環式排
熱回収ボイラの起動にさいして、蒸気ドラムの急灘な液
レベル低下を防止することができる強制循環式の排熱回
収ボイラの提供を目的とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点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は、ガスタービンの排
ガスから強制循環式排熱回収ボイラによって、排熱を回
収して蒸気を発生し、蒸気タービンを駆動するようにし
た複合サイクル発電プラントの強制循環式排熱回収ボイ
ラにおいて、蒸気ドラムに接続された循環水ポンプの出
口部に設けられた吐出流量を制御可能なポンプ出口弁と
、蒸気ドラムの水位を検出する水位検知装置と、この水
位検知装置の出力信号によって弁開度が制御される補給
水流量制御弁とを有することを特徴とするものである。

（作　用） 複合サイクルプラントの起動時に、循環水ポンプ出口の
ポンプ出口弁の開度を小さく設定して循環水ポンプを起
動し、少ない循環水量で熱交換器部に循環水の水張りを
開始する。

熱交換器部に循環水の供給がはじまると、蒸気ドラムの
液レベルが低下しはじめるので、蒸気ドラムの水位検知
装置の出力信号によって、補給水流量制御弁が開度制御
されて補給水の補給が行われる。

したがって、蒸気ドラムにおける液流出量と液流入量と
を制御することが可能となり、流量バランスが保持され
、蒸気ドラムの液レベルを循環水ポンプの停止水位以上
に保持することができる。

（実施例） 以下本発明による一実施例について第１図および第２図
を参照して説明する。

第２図は一軸型ガスタービンが装備された複合サイクル
発電プラントを示したものであり、符号１はコンプレッ
サ、符号２はガスタービン、符号３は発電機、および符
号４は蒸気タービンをそれぞれしめしており、これらは
軸５を介してそれぞれ連結されている。

前記コンプレッサ１とガスタービン２との間には燃焼器
６が配置されており、コンプレッサ１からの圧縮空気と
燃料調整弁７によって制御された燃料とを燃焼させ、燃
焼ガスによって、ガスタービン２を回転駆動して発電す
るようにされている。

また、ガスタービンの排ガス出口側には強制循環式排熱
回収ボイラ８が設置され、そこで発生した蒸気が蒸気加
減弁９を介して蒸気タービン４へ供給されるようにしで
ある。

一方、蒸気タービン４で仕事を終わった蒸気は復水器１
０に供給され、そこで復水せしめられる。

このようにして、ガスタービンの排気ガスから排熱を回
収して蒸気を発生し、発電効率を向上するようにされて
いる。

前記ガスタービンの排気ガス管１１側には強制循環式の
排熱回収ボイラ８が第１図に示されるように配設される
。

この排気ガス管１１内には熱交換器１２が配置され、そ
の熱交換器１２の両端がそれぞれ循環水供給管１３およ
び循環水戻り管１４を介して蒸気ドラム１５に接続され
ている。

また、前記循環水供給管１３には循環水ポンプ］６およ
びポンプ出口弁１７が蒸気ドラム１５側から順次配置さ
れており、循環水が熱交換器１２および蒸気ドラム１５
を循環するようにされている。

また、蒸気ドラム１５の上部には蒸気供給管１８が接続
され蒸気加減弁９を介して、前記蒸気タービン４へ蒸気
を供給できるようにされている。

さらに蒸気ドラム１５には水位検知装置１９が装備され
ており、蒸気ドラム１５の液面が監視できるようにされ
ている。

一方、蒸気ドラム１５に補給水を供給する補給水ポンプ
２０が装備されるとともに補給水管２１が装備され、こ
の補給水管２１に補給水流量制御弁２２が配置されてい
る。

上記補給水管２１は排気ガス管１１内に配設されたエコ
ノマイザ２３の一端に接続され、さらにこのエコノマイ
ザ２３の他端が補給水供給管２４を介して前記蒸気ドラ
ム１５に接続されている。

ところで、前記補給水流量制御弁２２には、前記水位検
知装置１９からの出力信号によって前記補給水流量制御
弁２２を制御するコントローラ２５が装備されている。

以上のような構成において、プラントの始動時には、循
環水ポンプ１６を起動し、ポンプ出口弁１７を徐々に中
間位置まで開弁じて、熱交換器１２内への水張りを開始
する。

前記熱交換器１２内への水張りが完了すると、ポンプ出
口弁１７が全開され、蒸気ドラム１５と熱交換器１２間
において循環水が循環される。

そして、この循環水の循環状態において循環水は前記熱
交換器１２においてガスタービン２の出口から排出され
る排ガスから熱を回収して循環水が加熱され、蒸気ドラ
ム１５へ戻される。

前記蒸気ドラム１５は、圧力制御をしており、所定の圧
力で蒸気を発生させ、この発生蒸気を蒸気加減弁９を介
して蒸気タービン４へ導き、蒸気タービン４を駆動して
発電を行い、排出ガスのエネルギーが回収される。

前記熱交換器１２の水張りに際しては、ポンプ出口弁１
７の開度を中間に調整することにより、流出量を制御し
、前記水位検知装置１９からの出力信号によって前記補
給水流量制御弁２２を制御して流出量と同一の補給量を
流入させ、蒸気ドラム１５の液レベルを常に一定に保持
することができるようになり、循環水ポンプ１６を停止
させる水位までの急激に水位低下が生ずることをを防止
することができる。

前記ポンプ出目弁１７は中間開度が保持できる制御弁で
あるので、循環水ポンプ１６の起動にさいしては蒸気ド
ラム１５の液レベルの急激な変化を防止することが可能
となり、運転が確実にできるようになるとともに運転の
信頼性が向上する。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、循環
水ポンプの出口側に吐出流量を制御可能なポンプ出口弁
を設置するとともに蒸気ドラムの水位検知装置によって
制御される補給水流量制御弁を設けて、循環水量を起動
条件にあわせて制御し、蒸気ドラムへの液流出量と液流
入量とを制御するようにしたから、蒸気ドラムの液レベ
ルを制御して急激な水位低下を防止することが可能とな
り、運転が確実にできるようになるとともに運転の信頼
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による複合サイクル発電プラントの排熱
回収ボイラの一実施例を示す概略構成図、第２図は複合
サイクル発電プラントの全体構成図である。 ２・・・ガスタービン、４・・・蒸気タービン、８・・
・強制循環式排熱回収ボイラ、１５・・・蒸気ドラム、
１６・・・循環水ポンプ、１７・・・ポンプ出口弁、１
９・・・水位検知装置、２２・・・補給水流量制御弁出
願人代理人　　佐　　藤　　−雄 佑　ｌ　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガスタービンの排ガスから強制循環式排熱回収ボイ
   ラによって排熱を回収して蒸気を発生し、蒸気タービン
   を駆動するようにした複合サイクル発電プラントの強制
   循環式排熱回収ボイラにおいて、蒸気ドラムに接続され
   た循環水ポンプの出口部に設けられた吐出流量を制御可
   能なポンプ出口弁と、蒸気ドラムの水位を検出する水位
   検知装置と、この水位検知装置の出力信号によって弁開
   度が制御される補給水流量制御弁とを有することを特徴
   とする強制循環式排熱回収ボイラ。 ２、前記ポンプ出口弁は中間開度を保持可能である制御
   弁であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   強制循環式排熱回収ボイラ。