JPS6359005B2 - - Google Patents

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JPS6359005B2
JPS6359005B2 JP13901881A JP13901881A JPS6359005B2 JP S6359005 B2 JPS6359005 B2 JP S6359005B2 JP 13901881 A JP13901881 A JP 13901881A JP 13901881 A JP13901881 A JP 13901881A JP S6359005 B2 JPS6359005 B2 JP S6359005B2
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    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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    • F01K23/02Plants 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
    • F01K23/06Plants 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
    • F01K23/10Plants 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
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガスタービンと蒸気タービンとを連
結して構成される複数発電ユニツトによるコンバ
インドサイクルの発電プラントに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a combined cycle power generation plant using a plurality of power generation units configured by connecting a gas turbine and a steam turbine.

一般に、ガスタービンと蒸気タービンとを組合
せて構成されるコンバインドサイクルの発電プラ
ントは、ガスタービンで仕事をした高温度の排気
ガスを利用して熱交換器で熱交換して蒸気を発生
させ、この蒸気を利用して蒸気タービンを駆動し
て発電し、熱エネルギーの無駄をなくして排気ガ
スを有効に再利用するようになつている。
Generally, a combined cycle power generation plant, which is constructed by combining a gas turbine and a steam turbine, utilizes the high-temperature exhaust gas produced by the gas turbine and exchanges heat with a heat exchanger to generate steam. Steam is used to drive a steam turbine to generate electricity, eliminating wasted thermal energy and effectively reusing exhaust gas.

即ち、従来、この種のガスタービンと蒸気ター
ビンを組合せたコンバインドサイクルの発電プラ
ントは、第1図及び第2図に示されるように、圧
縮機(空気による)1a、バーナ(燃焼器)2a
を備えたガスタービン3a、発電機4a及び蒸気
タービン(復水蒸気タービン)5aを串形をなす
ように一本のタービン軸(回転軸)6aで連結し
て設け、この回転軸6aの一端部に起動モータ7
aをクラツチ8aを介して接続し、他方、上記ガ
スタービン3aで仕事をした排気ガスを排気する
排気管9aを廃熱回収蒸気発生器(熱交換器又は
ボイラーともいう)10aに連結して排気するよ
うにし、上記蒸気タービン5aの給水管11aに
復水器12a、給水ポンプ13aを介して上記廃
熱回収蒸気発生器10aを設け、この廃熱回収蒸
気発生器10aと蒸気タービン5aとの間に設け
られた主蒸気管14aに主蒸気止め弁15a及び
蒸気加減弁16aを順に附設し、この主蒸気止め
弁15aの上流側の主蒸気管14aと上記復水器
12aとの間にバイパス弁17aを備えたバイパ
ス18aを連結して設けたものである。
That is, conventionally, a combined cycle power generation plant that combines a gas turbine and a steam turbine of this type has a compressor (air-based) 1a, a burner (combustor) 2a, as shown in FIGS. 1 and 2.
A gas turbine 3a, a generator 4a, and a steam turbine (condensing steam turbine) 5a are connected to each other by a single turbine shaft (rotating shaft) 6a in a skewer shape. Starting motor 7
A is connected via a clutch 8a, and on the other hand, an exhaust pipe 9a for exhausting the exhaust gas worked by the gas turbine 3a is connected to a waste heat recovery steam generator (also referred to as a heat exchanger or boiler) 10a to exhaust the exhaust gas. The waste heat recovery steam generator 10a is installed in the water supply pipe 11a of the steam turbine 5a via a condenser 12a and a water supply pump 13a, and the waste heat recovery steam generator 10a is installed between the waste heat recovery steam generator 10a and the steam turbine 5a. A main steam stop valve 15a and a steam control valve 16a are sequentially attached to the main steam pipe 14a provided in 17a and a bypass 18a connected to each other.

従つて、上述した従来のコンバインドサイクル
による発電プラントは、空気を圧縮機1aで加圧
して圧縮した後、バーナー2aから噴射される熱
焼ガスと混合して燃焼し、この高温度の燃焼ガス
で上記ガスタービン3aを駆動する。しかして、
仕事を了えた高温度の排気ガスは、排気管9aを
通して廃熱回収蒸気発生器10aに供給して熱交
換した後、大気中に放出し、一方、上記廃熱回収
蒸気発生器10aで熱交換して発生した蒸気は主
蒸気管14aの主蒸気止め弁15a及び蒸気加減
弁16aを通して蒸気タービン5aに流入し、
こゝで蒸気タービン5aを駆動する。さらに、仕
事を了えた蒸気は給水管11aを通して復水器1
2aへ流出し、この復水器12aで使用済蒸気と
水とで熱交換して復水を生成し、この復水器12
aで生成された復水は、給水ポンプ13aによつ
て、上記廃熱回収蒸気発生器10aへ還流するよ
うになつている。
Therefore, in the conventional combined cycle power generation plant described above, air is pressurized and compressed by the compressor 1a, and then mixed with hot combustion gas injected from the burner 2a and combusted, and this high-temperature combustion gas is used. The gas turbine 3a is driven. However,
The high-temperature exhaust gas that has completed its work is supplied to the waste heat recovery steam generator 10a through the exhaust pipe 9a for heat exchange, and then released into the atmosphere, while the heat exchange is carried out in the waste heat recovery steam generator 10a. The steam generated flows into the steam turbine 5a through the main steam stop valve 15a and the steam control valve 16a of the main steam pipe 14a,
Here, the steam turbine 5a is driven. Furthermore, the steam that has finished its work passes through the water supply pipe 11a to the condenser 1.
2a, the spent steam and water exchange heat in this condenser 12a to generate condensate, and this condenser 12
The condensate produced in step a is returned to the waste heat recovery steam generator 10a by a water supply pump 13a.

又一方、上記主蒸気管14a内の余剰蒸気は、
バイパス18aのバイパス弁17aを通して上記
復水器12aへ移送されるようになつている。
On the other hand, the surplus steam in the main steam pipe 14a is
The water is transferred to the condenser 12a through the bypass valve 17a of the bypass 18a.

他方、上述したコンバインドサイクルの発電プ
ラントの起動及び運転動作は、第2図のグラフに
よる起動スケジユールに示されるように、それぞ
れ起動からの時間T1〜T5に対するタービン軸6
aの回転数特性曲線a、蒸気条件特性曲線
a、主蒸気止め弁の開度特性曲線a、及び蒸気
加減弁の開度特性曲線aからも明らかなよう
に、各々の定格点を100%とした比率にして表わ
したとき、起動時、タービン軸6aを回転する駆
動源がないため、最初に、起動モータ7aを駆動
することにより、上記圧縮機1aの回転数がバー
ナー2aの着火に必要な回転数に達するまで上昇
運転させる。しかして、第2図における時間T1
の状態でバーナー2aに着火が確認された後、上
記起動モータ7aが空転状態になつたとき、負荷
損失となるため、上記クラツチ8aを解除してタ
ービン軸6aから離間し、ガスタービン3aによ
る圧縮機1aの駆動に切換える。しかして、第2
図に示す時間T1からT2の間にガスタービン3a
のウオームアツプが行われるが、この時点にて、
すでに排気ガスが高温度に達しており、上記廃熱
回収蒸気発生器10aでは徐々に蒸気の発生を開
始する。
On the other hand, the startup and operation operations of the above-mentioned combined cycle power plant are as shown in the startup schedule shown in the graph of FIG .
As is clear from the rotation speed characteristic curve a, steam condition characteristic curve a, main steam stop valve opening characteristic curve a, and steam control valve opening characteristic curve a, each rated point is set to 100%. When expressed as a ratio, since there is no drive source to rotate the turbine shaft 6a at startup, first, by driving the startup motor 7a, the rotational speed of the compressor 1a increases to the speed required for igniting the burner 2a. Increase the speed until the rotation speed is reached. Therefore, the time T 1 in Fig. 2
After it is confirmed that the burner 2a is ignited in the state shown in FIG. Switch to drive of machine 1a. However, the second
During the time T 1 to T 2 shown in the figure, the gas turbine 3a
A warm-up will be carried out, but at this point,
The exhaust gas has already reached a high temperature, and the waste heat recovery steam generator 10a gradually starts generating steam.

一方、蒸気タービン5a側における主蒸気止め
弁15aは、蒸気の生成と共に、徐々に開弁を開
始するけれども、末だ定格蒸気条件に達せず、蒸
気加減弁16aは全閉状態にあるから、蒸気ター
ビン5a内には蒸気が流入しない。このため、上
記廃熱回収蒸気発生器10aにて発生した蒸気
は、バイパス18aを通して復水器12aへ流入
する。
On the other hand, the main steam stop valve 15a on the steam turbine 5a side gradually starts to open as steam is generated, but the rated steam condition has not yet been reached and the steam control valve 16a is in a fully closed state. No steam flows into the turbine 5a. Therefore, the steam generated in the waste heat recovery steam generator 10a flows into the condenser 12a through the bypass 18a.

次に、第2図における時間T2以後は、徐々に
タービン軸6aの回転数が上昇するにつれて、蒸
気温度も上昇して来るので、この時点において、
蒸気タービン5aの内部は上記復水器12a内と
同一真空状態となり、この真空状態の中を上記蒸
気タービン5aのロータ(図示されず)がガスタ
ービン3aと同一回転数にして回転するための発
熱(熱エネルギー)を生じることから、任意蒸気
条件(T3の点)より、蒸気加減弁16aを微開
弁して蒸気タービン5a内に蒸気を流し、ウオー
ミングを兼ねた冷却を行う。やがて、上記廃熱回
収蒸気発生器10aで発生する蒸気温度が定格状
態(T4の点)に達した後は、外部電力系統と同
期併入(T5の点)を行い、蒸気加減弁16aを、
再度、全閉位置に戻し、徐々に負荷スケジユール
に従い、蒸気加減弁16aを開弁して負荷上昇を
開始する。
Next, after time T2 in FIG. 2 , as the rotational speed of the turbine shaft 6a gradually increases, the steam temperature also increases, so at this point,
The inside of the steam turbine 5a is in the same vacuum state as the inside of the condenser 12a, and heat is generated because the rotor (not shown) of the steam turbine 5a rotates at the same rotation speed as the gas turbine 3a in this vacuum state. (thermal energy), the steam control valve 16a is slightly opened under arbitrary steam conditions (point T3 ) to allow steam to flow into the steam turbine 5a, thereby performing cooling that also serves as warming. Eventually, after the temperature of the steam generated in the waste heat recovery steam generator 10a reaches the rated state (point T 4 ), the external power system is connected synchronously (point T 5 ), and the steam control valve 16a of,
The steam control valve 16a is returned to the fully closed position again, and the steam control valve 16a is gradually opened according to the load schedule to start increasing the load.

即ち、上記廃熱回収蒸気発生器10aで発生し
た蒸気は、蒸気タービン5a内に流入開始するた
め、バイパス弁17aはゆつくり閉弁し、蒸気タ
ービン5aの定格負荷状態では上記バイパス弁1
7aを全閉する。
That is, since the steam generated in the waste heat recovery steam generator 10a starts to flow into the steam turbine 5a, the bypass valve 17a slowly closes, and in the rated load state of the steam turbine 5a, the bypass valve 1 closes slowly.
Fully close 7a.

なお、運転停止動作は、上述した逆の順序で操
作される。
Note that the operation stop operation is performed in the reverse order as described above.

このように、上述したコンバインドサイクルの
発電プラトンは、定格状態では、バーナー2aに
供給される燃料によつて、ガスタービン3a及び
蒸気タービン5aが定められた負荷分担割合に基
づき、発電機4aによつて発電される。
In this way, in the above-described combined cycle power generation Plato, in the rated state, the gas turbine 3a and the steam turbine 5a are powered by the generator 4a based on the determined load sharing ratio based on the fuel supplied to the burner 2a. electricity is generated.

しかしながら、上述した従来のコンバインドサ
イクルの発電プラントにおける単機出力は、蒸気
タービン用の蒸気源がガスタービン3aの排気ガ
スを再利用するものであるから、一般の火力発電
所に使用される高温高圧の蒸気条件とは、相違
し、しかも、ガスタービン単機の出力は、約
100MW程度であり、大容量の出力を得ることは
困難である。即ち、コンバインドサイクルによる
大出力の発電プラントを得るには、上述したガス
タービン3aと蒸気タービン5aとによつて組合
せて構成される発電ユニツトを1組(1単位)と
して、必要発電量に見合うだけの台数(組数)が
必要であることを余儀なくされる。
However, since the steam source for the steam turbine reuses the exhaust gas of the gas turbine 3a, the output of a single unit in the conventional combined cycle power plant described above is lower than that of the high-temperature and high-pressure power plants used in general thermal power plants. This is different from the steam conditions, and the output of a single gas turbine is approximately
It is approximately 100MW, making it difficult to obtain large-capacity output. That is, in order to obtain a large-output power generation plant using a combined cycle, one set (one unit) of a power generation unit constituted by a combination of the above-mentioned gas turbine 3a and steam turbine 5a is required. The number of units (number of sets) required is unavoidable.

このことは、上述したコンバインドサイクルの
発電プラントにおける電力需用に基づき、発電プ
ラント全体の発電効率を考慮しながら、夜間停止
や週末停止を頻繁に行う運転手段を採用すれば、
仮令、自動運転化が行われても、上記各発電ユニ
ツトにて起動・停止作業を必要とするため、煩瑣
になり、これに起因して焼熱器としてのバーナー
2aの着火失敗等も予測され、これに附随して発
電ユニツトの停止を予儀なくされて、電力需要に
対応できなくなる等のおそれもある。
This can be achieved by adopting an operating method that frequently shuts down at night and on weekends while considering the power generation efficiency of the entire power plant based on the power demand in the combined cycle power plant mentioned above.
Even if automatic operation is implemented, it will be cumbersome as starting and stopping work will be required for each of the power generation units mentioned above, and it is predicted that failure to ignite the burner 2a as a heat sinter may occur due to this. In addition, there is a risk that the power generation unit will be forced to stop, making it impossible to meet the power demand.

さらに又、上記各発電ユニツトの起動時には、
設置された各発電ユニツトの各ガスタービンの台
数分の動力を確保するため、各起動モータ7aを
各ービン軸6aごとに各クラツチ8aを介して設
置しなければならず、設置場所的な制限を受ける
ばかりでなく、設備投資も増大し、経済的にも難
点がある。
Furthermore, when starting each of the above power generating units,
In order to secure power for the number of gas turbines in each power generating unit installed, each starting motor 7a must be installed for each bin shaft 6a via each clutch 8a, which imposes restrictions on installation location. Not only will this increase the amount of money received, but the capital investment will also increase, which poses economic difficulties.

本発明は、上述した難点を解決するために、起
動モータを備えたガスタービン及び蒸気タービン
とを組合せたコンバインドサイクルによる複数の
発電ユニツトを並列にして設け、この各発電ユニ
ツトに組込まれた各廃熱回収蒸気発生器に各再加
熱器を附設し、上記廃熱回収蒸気発生器に接続さ
れた各切換弁を有する各蒸気ラインを蒸気ヘツダ
ーに連結し、上記各発電ユニツトの各復水器に接
続された給水ンプ及び給水弁を備えた各給水管に
各パイパス弁を有する各バイパスを附設し、この
各バイパスに給水ヘツダーを連結し、これによ
り、小容量から大容量の出力を機動的に運転し得
るようにすると共に、余剰発電時に、各発電ユニ
ツトを選択的に運転を停止して保守点検を行うよ
うにしたことを目的とするコンバインドサイクル
の発電プラントを提供するものである。
In order to solve the above-mentioned difficulties, the present invention provides a plurality of combined cycle power generation units in parallel, each of which is a combination of a gas turbine and a steam turbine each equipped with a starting motor, and each of the wastes incorporated in each power generation unit. Each reheater is attached to the heat recovery steam generator, each steam line having each switching valve connected to the waste heat recovery steam generator is connected to the steam header, and each reheater is connected to each condenser of each of the above power generation units. A bypass with a bypass valve is attached to each water supply pipe with a connected water pump and water supply valve, and a water supply header is connected to each bypass, thereby flexibly changing the output from small to large capacity. The present invention provides a combined cycle power generation plant which is capable of operating, and which also selectively stops operation of each power generation unit to perform maintenance and inspection when there is surplus power generation.

以下、本発明を4機の発電ユニツトに適用した
図示の一実施例について説明する。なお、本発明
は、上述した具体例と同じ構成部材には同一符号
を附して説明する。
Hereinafter, an illustrated embodiment in which the present invention is applied to four power generation units will be described. It should be noted that the present invention will be described with the same reference numerals attached to the same constituent members as in the specific example described above.

第3図において、符号は、起動モータ7aを
備えたガスタービン3a及び蒸気タービン5aと
を組合せたコンバインドサイクルによる第1発電
ユニツトであつて、この第1発電ユニツトは、
空気を圧縮する圧縮機1a、バーナー2aを備え
たガスタービン3a、発電機4a、及び調速機5
a1を備えた蒸気タービン(復水蒸気タービン)5
aを串形をなすようにタービン軸(回転軸)6a
で連結して設けたものである。即ち、上記タービ
ン軸6aの一端部には起動モータ7aがクラツチ
8a1を介して接続されており、上記ガスタービン
3aと蒸気タービン5aとの間に設けられた発電
機4aの回転軸6a1は一対のクラツチ8a2,8a3
を介してタービン軸6aに連結されている。他
方、上記ガスタービン3aで仕事を了えた排気ガ
スは排気管9aを通して再加熱器(再燃焼装置と
もいう)10a1を備えた廃熱回収蒸気発生器(熱
交換器)10aに移送される。こゝで、給水管1
1a内の水と熱交換して蒸気を生成するようにな
つている。なお、上記再加熱器10a1は、エンタ
ルピーが低いときに、蒸気のエンタルピーを高め
て、発電プラントの効率を向上させるために設け
たものである。
In FIG. 3, the reference numeral indicates a first power generation unit based on a combined cycle that combines a gas turbine 3a equipped with a starting motor 7a and a steam turbine 5a, and this first power generation unit is
A compressor 1a that compresses air, a gas turbine 3a equipped with a burner 2a, a generator 4a, and a speed governor 5
Steam turbine (condensing steam turbine) with a 1 5
Turbine shaft (rotating shaft) 6a so that a forms a skewer shape
It is connected and installed. That is, a starting motor 7a is connected to one end of the turbine shaft 6a via a clutch 8a 1, and a rotating shaft 6a 1 of the generator 4a provided between the gas turbine 3a and the steam turbine 5a is connected to one end of the turbine shaft 6a . A pair of clutches 8a 2 , 8a 3
It is connected to the turbine shaft 6a via. On the other hand, the exhaust gas that has finished its work in the gas turbine 3a is transferred through an exhaust pipe 9a to a waste heat recovery steam generator (heat exchanger) 10a equipped with a reheater (also referred to as a reburner) 10a1. Here, water supply pipe 1
It exchanges heat with the water in 1a to generate steam. The reheater 10a 1 is provided to increase the enthalpy of steam when the enthalpy is low, thereby improving the efficiency of the power generation plant.

一方、上記蒸気タービン5aの給水管11aに
は、復水器12a、給水ポンプ13a、給水弁2
2a及び廃熱回収蒸気発生器10aが配設されて
おり、上記給水弁22aに位置する給水管11a
には各バイパス弁23a,24aを有するバイパ
ス25aが給水弁22aを跨ぐようにして附設さ
れている。又、上記廃熱回収蒸気発生器10aと
蒸気タービン5aとの間には開閉弁14a1を有す
る主蒸気管14aが設けられており、この主蒸気
管14aには主蒸気止め弁15a及び蒸気加減弁
16aが順に附設されている。さらに、この主蒸
気止め弁15aの上流側の主蒸気管14aと上記
復水器12aとの間にバイパス弁17aを備えた
バイパス18aが連結して設けられており、上記
主蒸気管14aには蒸気ヘツダー21が切換弁1
9aを有する蒸気ライン20aを介して連結され
ている。さらに又、上記両バイパス弁23aと2
4aとの間のバイパス25aには給水ヘツダー2
6が設けられている。
On the other hand, the water supply pipe 11a of the steam turbine 5a includes a condenser 12a, a water supply pump 13a, and a water supply valve 2.
2a and a waste heat recovery steam generator 10a are arranged, and a water supply pipe 11a located at the water supply valve 22a.
A bypass 25a having bypass valves 23a and 24a is provided so as to straddle the water supply valve 22a. Further, a main steam pipe 14a having an on-off valve 14a1 is provided between the waste heat recovery steam generator 10a and the steam turbine 5a, and this main steam pipe 14a has a main steam stop valve 15a and a steam control valve 15a. Valve 16a is attached in order. Furthermore, a bypass 18a equipped with a bypass valve 17a is connected and provided between the main steam pipe 14a on the upstream side of the main steam stop valve 15a and the condenser 12a, and the main steam pipe 14a is provided with a bypass 18a provided with a bypass valve 17a. Steam header 21 is switching valve 1
It is connected via a steam line 20a with 9a. Furthermore, both the bypass valves 23a and 2
A water supply header 2 is installed in the bypass 25a between the
6 is provided.

このように、ガスタービン3a及び蒸気タービ
ン5aとを組合せたコンバインドサイクルによる
第1発電ユニツトには、この第1発電ユニツト
と同一構成の第2、第3、第4発電ユニツト
,,が並列に設けられている。従つて、上
記第1発電ユニツトと同じ構成部材には、第1
発電ユニツトの符号aの代りに、第2発電ユニ
ツトには、符号bを、又、第3発電ユニツト
には符号cを、さらに、第4発電ユニツトには
符号dをそれぞれ附しておく。
In this way, the first power generation unit based on the combined cycle that combines the gas turbine 3a and the steam turbine 5a is provided with second, third, fourth power generation units, etc. having the same configuration as the first power generation unit in parallel. It is being Therefore, the same components as the first power generation unit include the first power generation unit.
Instead of the symbol a for the power generating unit, the second power generating unit is designated by b, the third power generating unit is designated by c, and the fourth power generating unit is designated by d.

しかして、上記第2発電ユニツト、第3発電
ユニツト及び第4発電ユニツトの各主蒸気管
14b,14c,14dには蒸気ヘツダー21が
各切換弁19b,19c,19dを有する各蒸気
ライン20b,20c,20dを介して設けられ
ており、上記給水ヘツダー26には上記第2発電
ユニツト、第3発電ユニツト及び第4発電ユニ
ツトの各バイパス25b,25c,25dが接
続されている。
Thus, the steam headers 21 are connected to the main steam pipes 14b, 14c, 14d of the second power generation unit, the third power generation unit, and the fourth power generation unit. , 20d, and the water supply header 26 is connected to bypasses 25b, 25c, and 25d of the second, third, and fourth power generation units.

なお、上記各発電ユニツト,,の各廃熱
回収蒸気発生器10b,10c,10dには各再
加熱器10b1,10c1,10d1がそれぞれ附設さ
れており、上記各廃熱回収蒸気発生器10b,1
0c,10dの熱交換による蒸気の生成を、必要
に応じ、加減し得るようになつている。又、上記
各発電ユニツト,,の各タービン軸6b,
6c,6dの一端部には各起動モータ7b,7
c,7dが各クラツチ8b1,8c1,8d1を介して
接続されており、各ガスタービン3b,3c,3
dと各蒸気タービン5b,5c,5dとの間に設
けられた各発電機4b,4c,4dの各回転軸6
b1,6c1,6d1は、一対をなすクラツチ8b2,8
b3,8c2,8c3,8d2,8d3を介して上記各ター
ビン軸6b,6c,6dに連結されている。
In addition, each of the waste heat recovery steam generators 10b , 10c , 10d of each of the above-mentioned power generation units, . 10b,1
The generation of steam by heat exchange at 0c and 10d can be adjusted as necessary. Further, each turbine shaft 6b of each of the above-mentioned power generation units, .
Each starting motor 7b, 7 is provided at one end of 6c, 6d.
c, 7d are connected via respective clutches 8b 1 , 8c 1 , 8d 1 , and each gas turbine 3b , 3c , 3
Each rotating shaft 6 of each generator 4b, 4c, 4d provided between d and each steam turbine 5b, 5c, 5d
b 1 , 6c 1 , 6d 1 are a pair of clutches 8b 2 , 8
It is connected to each of the turbine shafts 6b, 6c , and 6d via b 3 , 8c 2 , 8c 3 , 8d 2 , and 8d 3 .

以下、本発明の作用について説明する。 Hereinafter, the effects of the present invention will be explained.

本発明の最初の起動動作は、説明の便宜上、第
1発電ユニツトの駆動モータ7aによつて行わ
れるものとする。なお、この場合、予め、蒸気ラ
イン20aの切換弁19aと給水ライン26に連
通するバイパス弁23a,24aを全閉状態にす
る。
For convenience of explanation, it is assumed that the first starting operation of the present invention is performed by the drive motor 7a of the first power generation unit. In this case, in advance, the switching valve 19a of the steam line 20a and the bypass valves 23a and 24a communicating with the water supply line 26 are fully closed.

これによつて、上記起動モータ7aを駆動する
と、第2図に示される起動スケジユールに基づい
て起動し、定格回転数及び定格蒸気条件まで上昇
させて保持する。しかして、上記第1発電ユニツ
トが定格回転数の正常運転状態に達すると、他
の第2、第3、第4発電ユニツト,,が順
に起動して小出力発電から徐々に大出力発電にま
で上昇させる。
As a result, when the starting motor 7a is driven, it is started based on the starting schedule shown in FIG. 2, and is raised to and maintained at the rated rotational speed and rated steam conditions. When the first power generation unit reaches the normal operating state at the rated rotational speed, the other second, third, fourth power generation units, etc. start up in order and gradually increase from small output power generation to high output power generation. raise.

即ち、上記第1発電ベースユニツトが前述し
たように、定格回転数に達すると、上記第1発電
ユニツト12aの内圧力は、定格時真空に達す
る。次に、第2発電ユニツトの主蒸気管14b
の開閉弁14b1を全閉すると共に、蒸気ライン2
0bの切換弁19bを全開する。こゝで、上記蒸
気ヘツダー21の切換弁19aを全開することに
より、上記第1発電ユニツトにおける定格蒸気
条件に達している蒸気を、蒸気ヘツダー21を通
して上記第2発電ユニツトの蒸気ライン20b
の主蒸気止め弁15bの前まで定格蒸気が供給さ
れる。しかして、主蒸気止め弁15b及び蒸気加
減弁16bを開弁することにより、実際上、上記
第2発電ユニツトの起動が開始され、上述した
第1発電ユニツトと同様に運転される。なお、
この場合、起動モータ7bを起動することなく、
起動することができる。又、上記給水ヘツダー2
6の給水は必要に応じ、各バイパス弁23b,2
4bを開弁して給水管11bに補給し得るように
なつている。
That is, as described above, when the first power generation base unit reaches the rated rotational speed, the internal pressure of the first power generation unit 12a reaches the rated vacuum. Next, the main steam pipe 14b of the second power generation unit
Fully close the on-off valve 14b1 , and open the steam line 2.
0b switching valve 19b is fully opened. By fully opening the switching valve 19a of the steam header 21, the steam that has reached the rated steam condition in the first power generation unit is passed through the steam header 21 to the steam line 20b of the second power generation unit.
Rated steam is supplied up to the main steam stop valve 15b. By opening the main steam stop valve 15b and the steam control valve 16b, the second power generation unit is actually started and operated in the same manner as the first power generation unit. In addition,
In this case, without starting the starting motor 7b,
Can be started. In addition, the water supply header 2
The water supply of No. 6 is provided by each bypass valve 23b, 2 as necessary.
4b can be opened to supply water to the water supply pipe 11b.

このようにして、第3、第4発電ユニツト,
には、上述した第1発電ユニツトや第2発電ユ
ニツトの蒸気が蒸気ヘツダー21を通して供給さ
れ得るから、この蒸気ヘツダー21からの蒸気を
利用して、蒸気タービン5c,5d側で第3、第
4発電ユニツト,を起動することができる。
従つて、第1発電ユニツト以外の各発電ユニツ
ト,,は、各起動モータ7b,7c,7d
を使用することなく、起動することができる。な
お、各廃熱回収蒸気発生器10a,10b,10
c,10dに組込まれた各再加熱器10a1,10
b1,10c1,10d1は、各発電ユニツト,,
,の起動時等の生成蒸気の不足時に選択的に
起動して、蒸気を増加し得るようになつている。
In this way, the third and fourth power generation units,
Since steam from the first power generation unit and the second power generation unit described above can be supplied through the steam header 21, the steam from the steam header 21 is used to power the third and fourth power generation units on the steam turbines 5c and 5d. The power generation unit can be started.
Therefore, each power generation unit other than the first power generation unit, .
It can be started without using . In addition, each waste heat recovery steam generator 10a, 10b, 10
Each reheater 10a 1 , 10 incorporated in c, 10d
b 1 , 10c 1 , 10d 1 are each power generation unit,,
, when there is a shortage of generated steam, such as when the steam generator is started, and can be selectively activated to increase the amount of steam produced.

特に、本発明は、小容量の出力から大容量の出
力の発電プラントの機能を有するばかりでなく、
必要に応じ、各種の起動、運転及び停止をするこ
とができる。
In particular, the present invention not only has the function of a power generation plant from a small capacity output to a large capacity output;
Various startups, operations, and stops can be performed as necessary.

即ち、複数の発電ユニツト,,,が、
順に起動を開始するだけでなく、順序を変更して
起動することもできるばかりでなく、上記各発電
ユニツトのうち、いずれか1台が不具合或いは定
期検査等をする場合には、蒸気ヘツダー21や給
水ヘツダー26を利用すると共に、各発電ユニツ
ト,,,に組込まれた廃熱回収蒸気発生
器10a,10b,10c,10dの各再加熱器
10a1,10b1,10c1,10d1のいずれかを選
択的に利用したり、他方、各発電機4a,4b,
4c,4dの各クラツチ8a2,8a3,8b2,8
b3,8c2,8c3,8d2,8d3等を機能的に作動し
てガスタービンや蒸気タービンを分離して運転す
ることもできる。
That is, a plurality of power generation units,...
Not only can you start the power generation units in sequence, but you can also change the order and start them up.If any one of the above power generating units has a problem or requires periodic inspection, the steam header 21 or Any one of the reheaters 10a 1 , 10b 1 , 10c 1 , 10d 1 of the waste heat recovery steam generators 10a, 10b, 10c, 10d that utilizes the water supply header 26 and is incorporated in each power generation unit, . On the other hand, each generator 4a, 4b,
4c, 4d clutches 8a 2 , 8a 3 , 8b 2 , 8
b 3 , 8c 2 , 8c 3 , 8d 2 , 8d 3 , etc. can be functionally operated to separately operate a gas turbine or a steam turbine.

又一方、例えば、第1発電ユニツトのガスタ
ービン3aが不具合又は定期検査等をする場合、
この第1発電ユニツトの蒸気タービン5aが運
転可能のとき、開閉弁14a1を閉弁し、他方の切
換弁19aを開弁する。他方、クラツチ8a2を解
除し、これによつて上記ガスタービン3aを離間
する。しかして、第1発電ユニツトの蒸気ター
ビン5aと発電機4aを上記蒸気ヘツダー21か
らの蒸気の供給を受けて単独の運転をすることが
できる。
On the other hand, for example, if the gas turbine 3a of the first power generation unit has a problem or undergoes periodic inspection,
When the steam turbine 5a of the first power generation unit is operable, the on-off valve 14a1 is closed and the other switching valve 19a is opened. On the other hand, the clutch 8a2 is released, thereby separating the gas turbine 3a. Thus, the steam turbine 5a and generator 4a of the first power generation unit can be operated independently by receiving steam from the steam header 21.

この場合、他の発電ユニツト,,から蒸
気ヘツダー21を通し、さらに、切換弁19a、
蒸気止め弁15a及び蒸気加減弁16aから蒸気
タービン5aへ流入し、こゝで蒸気タービン5a
を駆動することもできる。
In this case, the steam header 21 is passed from the other power generation unit, and the switching valve 19a,
The steam flows into the steam turbine 5a through the steam stop valve 15a and the steam control valve 16a, where the steam turbine 5a
It can also be driven.

なお、蒸気タービン5aに流入する蒸気条件
は、全発電ユニツトの各ガスタービン5a,5
b,5c,5dが稼動している時よりも、エンタ
ルピーが低減するので、蒸気のエンタルピーを高
めて、発電プラントの効率を上昇させるために、
他の発電ユニツトの廃熱回収蒸気発生器10b,
10c,10dの再加熱器10b1,10c1,10
d1により、蒸気のエンタルピーを上昇させ、発電
ユニツトの効率を維持するようになつている。こ
のとき、給水弁22a,22b,22c,22d
は閉弁され、他のバイパス弁23a,24a,2
3b,24d,23c,24c,23d,24d
を開弁して給水ヘツダー26の流路を開くことに
より、各給水管11a,11b,11c,11d
に各バイパス25a,25b,25c,25dを
通して上記廃熱回収蒸気発生器10a,10b,
10c,10dへ給水される。さらに又、上記蒸
気タービン5aの回転数の制御は、この蒸気ター
ビン5aに接続して設けられた調速機5a1によつ
て、蒸気加減弁16aの開度を調整し、これによ
つて、蒸気タービン5aの速度及び負荷制御が行
われる。又、蒸気タービン5aで仕事をした蒸気
は復水器12aによつて復水され、この復水は前
記バイパス弁24a,23aを通して給水管25
aへ供給される。又、給水は給水ヘツダー26を
通して他の給水管25b,25c,25dへも送
水される。
Note that the steam conditions flowing into the steam turbine 5a are the same as those for each gas turbine 5a, 5 of all power generation units.
Since the enthalpy is lower than when b, 5c, and 5d are in operation, in order to increase the enthalpy of steam and increase the efficiency of the power generation plant,
Waste heat recovery steam generator 10b of other power generation unit,
10c, 10d reheater 10b 1 , 10c 1 , 10
d 1 increases the enthalpy of the steam and maintains the efficiency of the power generation unit. At this time, the water supply valves 22a, 22b, 22c, 22d
is closed, and the other bypass valves 23a, 24a, 2
3b, 24d, 23c, 24c, 23d, 24d
By opening the valve and opening the flow path of the water supply header 26, each water supply pipe 11a, 11b, 11c, 11d
The waste heat recovery steam generators 10a, 10b,
Water is supplied to 10c and 10d. Furthermore, the rotational speed of the steam turbine 5a is controlled by adjusting the opening degree of the steam control valve 16a using a speed governor 5a1 connected to the steam turbine 5a. Speed and load control of the steam turbine 5a is performed. Further, the steam that has done work in the steam turbine 5a is condensed by the condenser 12a, and this condensate is passed through the bypass valves 24a and 23a to the water supply pipe 25.
supplied to a. Further, the water supply is also sent to other water supply pipes 25b, 25c, and 25d through the water supply header 26.

以上述べたように本発明によれば、起動モータ
7a,7b,7c,7dを備えたガスタービン3
a,3b,3c,3d及び蒸気タービン5a,5
b,5c,5dとを組合せたコンバインドサイク
ルによる複数の発電ユニツト,,,を並
列にして設け、この各発電ユニツトに組込まれた
各廃熱回収蒸気発生器10a,10b,10c,
10dに各再加熱器10a1,10b1,10c1,1
0d1を附設し、上記廃熱回収蒸気発生器10a,
10b,10c,10dに接続された各切換弁1
9a,19b,19c,19dを有する各蒸気ラ
イン20a,20b,20c,20dを蒸気ヘツ
ダー21に連結し、上記各発電ユニツト,,
,の各復水器12a,12b,12c,12
dに接続された給水ポンプ13a,13b,13
c,13d及び給水弁22a,22b,22c,
22dを備えた各給水管11a,11b,11
c,11dに各バイパス弁23a,24b,23
b,24b,23c,24c,23d,24dを
有する各バイパス25a,25b,25c,25
dを附設し、この各バイパスに給水ツダー26を
連結してあるので、各発電ユニツト,,,
の相互間に蒸気の供給及び受授を円滑に行える
と共に、各起動モータ7a,7b,7c,7dを
独立して起動し得るようになつているから、小出
力の発電から大出力の発電までを機動的に運転で
きるばかりでなく、各発電ユニツトを選択的に運
転して保守点検をすることができる。さらに本発
明は、各発電ユニツト,,,のガスター
ビンと蒸気タービンとを分離して運転することも
できるから、故障時や保守点検も機能的に運転す
ることもできる。
As described above, according to the present invention, the gas turbine 3 includes the starting motors 7a, 7b, 7c, and 7d.
a, 3b, 3c, 3d and steam turbines 5a, 5
A plurality of power generation units 10a, 10b, 10c, .
10d, each reheater 10a 1 , 10b 1 , 10c 1 , 1
0d 1 is attached, and the above waste heat recovery steam generator 10a,
Each switching valve 1 connected to 10b, 10c, 10d
Each steam line 20a, 20b, 20c, 20d having 9a, 19b, 19c, 19d is connected to the steam header 21, and each of the above-mentioned power generation units,...
, each condenser 12a, 12b, 12c, 12
Water supply pumps 13a, 13b, 13 connected to d
c, 13d and water supply valves 22a, 22b, 22c,
Each water supply pipe 11a, 11b, 11 with 22d
Bypass valves 23a, 24b, 23 in c, 11d
Each bypass 25a, 25b, 25c, 25 with b, 24b, 23c, 24c, 23d, 24d
d is attached, and a water supply pipe 26 is connected to each bypass, so each power generation unit...
Steam can be smoothly supplied and received between the two, and each starting motor 7a, 7b, 7c, and 7d can be started independently, so that it can be used to generate power from small to large outputs. Not only can the power generation units be operated flexibly, but each power generation unit can also be operated selectively for maintenance and inspection. Furthermore, according to the present invention, the gas turbine and steam turbine of each power generation unit can be operated separately, so that the system can be operated functionally even in the event of a failure or maintenance inspection.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、従来のコンバインドサイクルの発電
プラントの系統図、第2図は上記発電プラントの
起動スケジユールを示すグラフ、第3図は本発明
によるコンバインドサイクルの発電プラントの系
統図である。 ,,,……発電プラント、3a,3
b,3c,3d……ガスタービン、5a,5b,
5c,5d……蒸気タービン、7a,7b,7
c,7d……起動モータ、10a,10b,10
c,10d……廃熱回収蒸気発生器、10a1,1
0b1,10c1,10d1……再加熱器、12a,1
2b,12c,12d……復水器、21……蒸気
ヘツダー、26……給水ヘツダー。
FIG. 1 is a system diagram of a conventional combined cycle power generation plant, FIG. 2 is a graph showing the start-up schedule of the power generation plant, and FIG. 3 is a system diagram of a combined cycle power generation plant according to the present invention. ,,,...power plant, 3a,3
b, 3c, 3d...gas turbine, 5a, 5b,
5c, 5d...Steam turbine, 7a, 7b, 7
c, 7d... Starting motor, 10a, 10b, 10
c, 10d...waste heat recovery steam generator, 10a 1 , 1
0b 1 , 10c 1 , 10d 1 ... Reheater, 12a, 1
2b, 12c, 12d...condenser, 21...steam header, 26...water supply header.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 起動モータを備えたガスタービン及び蒸気タ
ービンとを組合せたコンバインドサイクルによる
複数の発電ユニツトを並列にして設け、この各発
電ユニツトに組込まれた各廃熱回収蒸気発生器に
各再加熱器を附設し、上記各廃熱回収蒸気発生器
に接続された各切換弁を有する各蒸気ラインを蒸
気ヘツダーに連結し、上記各発電ユニツトの各復
水器に接続された給水ポンプ及び給水弁を備えた
各給水管に各バイパス弁を有するバイパスを附設
し、この各バイパスに給水ヘツダーを連結したこ
とを特徴とするコンバインドサイクルの発電プラ
ント。 2 各発電ユニツトのガスタービンと蒸気タービ
ンとの間に設けられた発電機の回転軸の両端部に
両クラツチを設け、この両クラツチを介して、上
記両タービンを連結したことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のコンバインドサイクルの発
電プラント。
[Claims] 1. A plurality of power generation units using a combined cycle combining a gas turbine and a steam turbine each equipped with a starting motor are provided in parallel, and each waste heat recovery steam generator incorporated in each power generation unit Each reheater is attached, each steam line having each switching valve connected to each of the above waste heat recovery steam generators is connected to a steam header, and a water supply pump is connected to each condenser of each above-mentioned power generation unit. A combined cycle power generation plant characterized in that each water supply pipe equipped with a water supply valve is provided with a bypass having each bypass valve, and a water supply header is connected to each bypass. 2. A patent characterized in that both clutches are provided at both ends of a rotating shaft of a generator provided between a gas turbine and a steam turbine of each power generation unit, and the two turbines are connected via these two clutches. A combined cycle power generation plant according to claim 1.
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