KR101457783B1 - 컴바인드 사이클 발전 장치 - Google Patents

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다까시 마루야마
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

가스 터빈의 배열에 의해, 증기 터빈의 고압실로부터 배출된 증기를 재열하고, 상기 증기를 중압실에 도입하여, 상기 증기 터빈을 구동하는 컴바인드 사이클 발전 장치이며, 상기 고압실로부터 배출된 증기보다도 고온이며, 또한, 상기 가스 터빈을 냉각한 후의 냉각 증기를, 상기 가스 터빈의 배열에 의해 재열된 재열 증기가 도입되는 재열 증기 입구와는 별개의 냉각 증기 입구로부터, 상기 중압실에 도입하여 냉각하도록 했다.

Description

컴바인드 사이클 발전 장치{COMBINED CYCLE POWER GENERATOR}
본 발명은, 가스 터빈의 배열에 의해 증기 터빈의 고압실로부터 배출된 증기를 재열하고, 상기 재열된 증기를 중압실에 도입하여, 상기 증기 터빈을 구동하는 컴바인드 사이클 발전 장치에 관한 것으로서, 특히 상기 중압 터빈의 터빈 로터를 효과적으로 냉각할 수 있는 컴바인드 사이클 발전 장치에 관한 것이다.
종래부터 가스 터빈과 증기 터빈을 조합한 컴바인드 사이클 발전 장치가 알려져 있다. 가스 터빈과 증기 터빈을 조합한 컴바인드 사이클 발전 장치는, 가스 터빈의 배열을 이용하여 증기 터빈을 구동함으로써 효율적으로 발전할 수 있기 때문에, 연료 소비가 적고, 배출 CO2도 적으므로, 최근 수요가 확대되고 있다.
상기 컴바인드 사이클 발전 장치는, 가스 터빈의 배열에 의해, 증기 터빈의 고압실로부터 배출된 증기를 재열하고, 상기 재열된 증기(재열 증기)를 중압실에 도입함으로써, 상기 증기 터빈을 구동하는 것이다.
전술의 가스 터빈과 증기 터빈을 조합한 컴바인드 사이클 발전 장치에서는, 고압 터빈에 도입되는 주 증기와 중압 터빈에 도입되는 재열 증기의 온도는 거의 동일하지만, 중압 터빈은 고압 터빈과 비교하면 사용되는 날개의 날개 직경이 크기 때문에, 증기 터빈의 구동에 수반하는 날개의 원심력이 크고, 특히 중압 터빈의 증기 입구부 부근에 있어서의 터빈 로터나 날개 근원부부에서는 크리프 강도의 면에서 과제가 남는다. 그로 인해, 컴바인드 사이클 발전 장치에 있어서의 중압 터빈에서는 터빈 로터를 냉각할 필요가 있다.
도 4는, 종래, 컴바인드 사이클 발전 장치에 있어서의 중압 터빈의 터빈 로터의 냉각에 관한 설명도이며, 컴바인드 사이클 발전 장치를 구성하는 증기 터빈 시스템의 고압 터빈 입구부 주변 및 중압 터빈 입구부 주변을 도시한 것이다.
증기 터빈 시스템(03)은, 중압 터빈(2) 및 고압 터빈(4)을 갖고 있다. 중압 터빈(2)은, 복수의 정익(24a, 24b, 24c…)으로 이루어지는 정익열과, 제1 단째의 정익(24a)의 날개 근원부(23a) 및 선단(23b)을 지지하는 동시에 제2 단째 이후의 정익(24b, 24c…)의 날개 근원부를 지지하는 중압 차실(22)과, 복수의 동익(26a, 26b, 26c…)으로 이루어지는 동익열을 갖고 있다. 또 고압 터빈(4)은, 복수의 정익(44a, 44b, 44c…)으로 이루어지는 정익열과, 제1 단째의 정익(44a)의 날개 근원부(43a) 및 선단(43b)을 지지하는 동시에 제2 단째 이후의 정익(44b, 44c…)의 날개 근원부를 지지하는 고압 차실(42)과, 복수의 동익(46a, 46b, 46c…)으로 이루어지는 동익열을 갖고 있다.
또한, 중압 터빈(2)에 재열 증기를 도입하는 재열 증기 입구(3)와, 고압 터빈(4)에 주 증기를 도입하는 주 증기 입구(5)가 설치되어 있고, 중압 터빈(2)의 증기 입구와 고압 터빈(4)의 증기 입구는 대향하는 방향으로 배치되어 있다. 또 중압 터빈(2)과 고압 터빈(4) 사이에는, 중압 터빈(2)에서 발생하는 스러스트력과의 균형을 잡기 위한 중압 더미부(6)와, 고압 터빈(4)에서 발생하는 스러스트력과의 균형을 잡기 위한 고압 더미부(7)가 설치되어 있고, 중압 더미부(6)와 고압 더미부(7) 사이에는 공간부(8)가 설치되어 있다.
도 4에 나타낸 증기 터빈 시스템(03)에 있어서는, 고압 터빈(4)의 제1 단째의 정익(44a)과 제1 단째의 동익(46a) 사이에서, 제1 단째의 정익(44a)에 의해 감압된 주 증기의 일부를 냉각 증기로서 뽑아내고, 고압 더미부(7) 및 중압 더미부(6)를 통하여, 중압 터빈(2)에 도입함으로써 중압 터빈(2) 내의 터빈 로터(28)를 냉각하고 있다. 또한, 도 4 중에 C로 나타낸 검정 화살표는 상기 냉각 증기의 흐름을 나타내고 있고, 상기 냉각 증기는, 일부는 터빈 로터(28)의 냉각에 사용되고, 일부는 공간부(8)를 통해서 고압 터빈(4)의 배기와 합류하고, 재열기(도시 생략)에 의해 재열되어 재열 증기의 일부로 된다.
그러나, 최근, 도 4에 나타낸 컴바인드 사이클 발전 장치에서는, 가스 터빈의 고온화 기술 개발의 진전에 수반하여, 고압 터빈에 도입되는 주 증기 온도와, 가스 터빈의 배열에 의해 재열 되어서 중압 터빈에 도입되는 재열 증기 온도가 고온화되고 있다. 또한, 컴바인드 사이클 발전 장치 전체의 사이클의 효율를 위하여 고압 터빈에서 사용되는 날개의 반동 날개화가 진행되고 있고, 종래의 충동 날개를 사용했을 경우와 비교하여 상기 냉각 증기 온도가 높아지는 경향이 있다. 그로 인해, 도 4에 나타낸 기술에서는, 중압 터빈의 터빈 로터(28)의 냉각 효과가 충분하게는 되지 않을 가능성이 있다.
또한, 컴바인드 사이클 발전 장치에 있어서, 중압 터빈의 터빈 로터(28)를 냉각할 수 있는 그 밖의 기술로서, 특허 문헌 1에는, 압축기, 연소기, 가스 터빈을 포함하는 가스 터빈 플랜트와, 고압 터빈, 중압 터빈, 저압 터빈을 포함하는 증기 터빈 플랜트를 조합하고, 가스 터빈 배열을 이용해서 상기 각 증기 터빈을 구동하는 고압 증기, 중압 증기, 저압 증기를 발생시는 배열 회수 보일러를 구비한 컴바인드 발전 플랜트에 있어서, 배열 회수 보일러의 중압 발생 증기이며 중압 드럼의 포화 온도보다 높은 온도의 증기를 연소기 미통(尾筒)의 냉각 증기로서 사용하여, 냉각후 승온한 냉각 증기를 중압 터빈으로 회수하는 동시에, 고압 터빈 출구로부터 추기된 증기를 사용하여 가스 터빈 날개를 냉각하고, 냉각후 승온한 냉각 증기를 배열 회수 보일러의 재열기의 중간부로 회수하는 기술이 개시되어 있다.
특허 제3500020호 공보
그러나, 특허 문헌 1에 개시된 기술은, 상기 배열 회수 보일러의 중압 발생 증기이며 중압 드럼의 포화 온도보다 높은 온도의 증기를, 연소기 미통의 냉각 증기로서 사용한 후 승온하여 중압 터빈에 회수함으로써, 상기 증기(미통 냉각 증기)를 중압 터빈의 터빈 로터의 냉각에 사용할 수 있지만, 상기 미통 냉각 증기를 중압 터빈에 도입하는 재열 증기와 혼합하고나서 미통 냉각 증기를 중압 터빈에 도입하고 있다. 이에 의해, 중압 터빈의 냉각은 가능하지만, 미통 냉각 증기를 중압 터빈 도입전의 재열 증기와 혼합하기 때문에, 미통 냉각 증기에 의해 재열 증기 까지가 냉각되어 버려, 컴바인드 발전 플랜트 전체의 열사이클 효율이 저하해버린다고 하는 과제가 있다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 감안하여, 전체의 열사이클 효율을 저하시키는 일 없이, 중압 터빈의 터빈 로터를 효율적으로 냉각할 수 있는 컴바인드 사이클 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 있어서는, 가스 터빈의 배열에 의해, 증기 터빈의 고압실로부터 배출된 증기를 재열하고, 상기 증기를 중압실에 도입하여, 상기 증기 터빈을 구동하는 컴바인드 사이클 발전 장치이며, 상기 고압실로부터 배출된 증기보다도 고온이며, 또한, 상기 가스 터빈을 냉각한 후의 냉각 증기를, 상기 가스 터빈의 배열에 의해 재열된 재열 증기가 도입되는 재열 증기 입구와는 별개의 냉각 증기 입구로부터, 상기 중압실에 도입해서 냉각하도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 냉각 증기를, 상기 재열 증기와 별개의 냉각 증기 입구로부터 상기 중압실에 도입함으로써, 재열 증기를 냉각해버리는 일 없이 상기 냉각실을 중압실에 도입할 수 있고, 컴바인드 발전 플랜트 전체의 열사이클 효율의 저하를 면할 수 있다.
또한, 상기 가스 터빈을 냉각한 후의 냉각 증기는, 상기 재열 증기보다도 저온이므로, 상기 냉각 증기를 중압실에 도입함으로써, 중압 터빈의 터빈 로터를 효율적으로 냉각할 수 있다.
또한, 상기 고압실의 출구 증기는 재열 증기와 비교하면 대폭으로 저온이므로, 가령 고압실의 출구 증기를 상기 냉각 증기로서 사용하면, 재열 증기와 고압실의 출구 증기의 큰 온도차에 의해, 중압실 내의 온도를 제어하는 것이 어려워진다. 그로 인해, 중압실 내의 온도 관리를 용이하게 하기 위해서, 상기 냉각 증기로서 상기 고압실로부터 배출된 증기보다도 고온인 증기를 사용할 필요가 있다.
또한, 상기 중압실은, 상기 재열 증기 입구의 직후에 배치된 제1 단째의 정익의 날개 근원부 및 선단을 지지하는 동시에, 제2 단째 이후의 정익열의 날개 근원부를 지지하는 중압 차실과, 중압 동익열을 갖고, 상기 중압 차실에 수납되는 중압 로터를 포함하고, 상기 냉각 증기 입구는, 상기 제1 단째의 정익이 상기 중압 차실에 지지된 위치에 있어서의, 상기 중압 차실과 상기 중압 로터와의 간극을 통하여, 상기 제1 단째의 정익과 제1 단째의 동익 사이에 연통하고 있으면 된다.
이에 의해, 재열 증기가 제1 단째의 정익으로 일을 하여 상기 냉각 증기와 가까운 온도까지 저하한 후에 상기 냉각 증기가 중압실에 도입된다. 그로 인해, 상기 냉각 증기에 의해 재열 온도를 저하시키는 일 없이 중압실에 도입할 수 있고, 재열 증기로 중압실에서 더욱 효율적으로 일을 시킬 수 있다.
또한, 상기 냉각 증기는, 상기 재열 증기보다도 고압이며, 상기 중압실과 고압실 사이에 상기 고압실 및 상기 중압실을 구획하는 더미부를 설치하고, 상기 더미부를 상기 재열 증기 입구와 연통시키면 된다.
이에 의해, 상기 냉각 증기에 의해 상기 더미부도 냉각할 수 있어서 냉각 범위가 넓혀진다.
또한, 상기 냉각 증기는, 상기 가스 터빈의 연소기를 냉각한 후의 미통 냉각 증기이어도 된다.
상기 미통 냉각 증기는 보통 재열 증기와 혼합해서 처리하므로, 상기 미통 냉각 증기에 의해 재열 증기가 냉각되어 열 효율이 저하된다. 그러나, 상기 미통 냉각 증기를 상기 냉각 증기로서 사용함으로써, 미통 냉각 증기를 재열 증기와 혼합할 필요가 없으며, 미통 냉각 증기에 의해 재열 증기를 냉각하여 열 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전체의 열사이클 효율을 저하시키는 일이 없으며, 중압 터빈의 터빈 로터를 효율적으로 냉각할 수 있는 컴바인드 사이클 발전 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 컴바인드 사이클 발전 장치의 개략 계통도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 컴바인드 사이클 발전 장치에 있어서의 중압 터빈의 터빈 로터의 냉각에 관한 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 컴바인드 사이클 발전 장치에 있어서의 중압 터빈의 터빈 로터의 냉각에 관한 설명도이다.
도 4는 종래의 컴바인드 사이클 발전 장치에 있어서의 중압 터빈의 터빈 로터의 냉각에 관한 설명도이다.
이하, 도면을 참조해서 본 발명의 적합한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단 이 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은 특히 특정적인 기재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그것에 한정하는 취지가 아니며, 단순한 설명예에 지나치지 않는다.
실시예
(제1 실시 형태)
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 컴바인드 사이클 발전 장치의 개략 계통도이다.
컴바인드 사이클 발전 장치(1)는, 가스 터빈(01), 배열 회수 보일러(02), 및 고압 터빈(4), 중압 터빈 및 저압 터빈(10)으로 이루어지는 증기 터빈 시스템(03)을 구비하고 있다.
도 1에 도시한 컴바인드 사이클 발전 장치(1)에 있어서의 가스 터빈(01)을 구성하는 압축기(12)에 의해 대기를 흡입하여 소정의 압력까지 압축한 후에, 연소기(13)에 있어서, 터빈(11)의 입구에서 소정의 온도로 되도록 조정된 연료와 압축기(12)에 의해 가압된 공기를 혼합하여 연소시키고 있다. 연소기(13)에서 일을 종료한 배기 가스는, 배기 가스 덕트(9)로부터 배열 회수 보일러(02)에 공급된다.
또한, 배열 회수 보일러(02)에서는, 저압 드럼(14), 중압 드럼(15), 고압 드럼(16)에서 과열 증기를 발생시키고, 고압 드럼(16)에서 발생한 증기는 고압 증기 배관(17)에 의해 주 증기로서 고압 터빈(4)에 유도되고, 고압 터빈(4)에서 팽창하여 출력을 발생한다. 고압 터빈(4)의 출구 증기는, 배열 회수 보일러(02)의 재열기(18)에 유도되어 재열되고, 재열 증기로서 중압 터빈(2)에 유도된다.
또한, 중압 드럼(15)에서 발생한 증기는, 냉각 증기 배관(21)에 의해 연소기(13)의 미통에 유도되어, 연소기(13)의 미통을 냉각한다. 연소기(13)의 미통을 냉각함으로써 가온된 상기 증기는, 고압 터빈(4)으로부터 배출되는 증기보다도 고온까지 가온되고, 냉각 증기 회수 배관(19)을 통해서 후술하는 바와 같이 중압 터빈(2)에 유도된다.
또한, 중압 터빈(2)에 유도된 상기 재열 증기는, 중압 터빈(2)에서 팽창되어 출력을 발생한 후, 저압 드럼(14)에서 발생하고 저압 증기 배관(20)을 통해서 공급된 과열 증기와 혼합하여, 저압 터빈(10)의 입구에 공급된다.
저압 터빈(10)의 입구에 공급된 증기는 저압 터빈(10)에 의해 팽창하여, 발전기(도시 생략)에의 출력을 발생한다. 그 후, 복수기(복수)에 의해 증기를 복수 시키고, 가압 펌프에 의해 소정의 압력까지 가압한 후, 급수 배관을 거쳐 배열 회수 보일러(02)에 복수한 물을 공급한다.
다음에, 도 1에 나타낸 컴바인드 사이클 발전 장치(1)에 관한, 중압 터빈(2)의 냉각에 대해서 설명한다. 도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 컴바인드 사이클 발전 장치에 있어서의 중압 터빈의 터빈 로터의 냉각에 관한 설명도이며, 증기 터빈 시스템의 고압 터빈 입구부 주변 및 중압 터빈 입구부 주변을 나타낸 것이다.
증기 터빈 시스템(03)은, 도 1에도 나타낸 바와 같이 중압 터빈(2) 및 고압 터빈(4)을 갖고 있다. 중압 터빈(2)은, 복수의 정익(24a, 24b, 24c…)으로 이루어지는 정익열과, 제1 단째의 정익(24a)의 날개 근원부(23a) 및 선단(23b)을 지지하는 동시에 제2 단째 이후의 정익(24b, 24c…)의 날개 근원부를 지지하는 중압 차실(22)과, 복수의 동익(26a, 26b, 26c…)으로 이루어지는 동익열로 구성된다. 또 고압 터빈(4)은, 복수의 정익(44a, 44b, 44c…)으로 이루어지는 정익열과, 제1 단째의 정익(44a)의 날개 근원부(43a) 및 선단(43b)을 지지하는 동시에 제2 단째 이후의 정익(44b, 44c…)의 날개 근원부를 지지하는 고압 차실(42)과, 복수의 동익(46a, 46b, 46c…)으로 이루어지는 동익열로 구성된다.
또한, 중압 터빈(2)에 재열 증기를 도입하는 재열 증기 입구(3)와, 고압 터빈(4)에 주 증기를 도입하는 주 증기 입구(5)가 설치되어 있고, 중압 터빈(2)의 증기 입구와 고압 터빈(4)의 증기 입구는 대향하는 방향으로 배치되어 있다. 또 중압 터빈(2)과 고압 터빈(4) 사이에는, 중압 터빈(2)에서 발생하는 스러스트력과의 균형을 잡기 위한 중압 더미부(6)와, 고압 터빈(4)에서 발생하는 스러스트력과의 균형을 잡기 위한 고압 더미부(7)가 설치되어 있고, 중압 더미부(6)와 고압 더미부(7) 사이에는 공간부(8)가 설치되어 있다.
도 2에 나타낸 증기 터빈 시스템(03)에 있어서는, 고압 터빈(4)의 제1 단째의 정익(44a)과 제1 단째의 동익(46a) 사이와, 중압 터빈(2)의 제1 단째의 정익(24a)과 제1 단째의 동익(26a) 사이를, 고압 더미부(7) 및 중압 더미부(6)를 통해서 연통하는 연통로(31)가 설치되어 있다. 이에 의해, 고압 터빈(4)의 제1 단째의 정익(44a)과 제1 단째의 동익(46a) 사이에서, 제1 단째의 정익(44a)에 의해 감압된 주 증기의 일부가 냉각 증기로서 뽑아 내져, 상기 냉각 증기가, 연통로(31)를 통해서 중압 터빈(2)에 중압 터빈(2)의 제1 단째의 정익(24a)과 제1 단째의 동익(26a) 사이에 도입되어, 중압 터빈(2) 내의 터빈 로터(28)를 냉각하고 있다. 또한, 도 2 중에 B로 나타낸 검정 화살표는 고압 터빈(4)으로부터의 상기 냉각 증기의 흐름을 나타내고 있고, 상기 냉각 증기는, 일부는 중압 터빈(2)의 터빈 로터(28)의 냉각에 사용되고, 일부는 공간부(8), 및 도 1에 나타낸 a부에서 고압 터빈(4)의 배기가 흐르는 배관과 합류하는 배관(8’)을 통해서 고압 터빈(4)의 배기와 합류하여, 재열기(18)에 의해 재열되어 재열 증기의 일부로 된다.
또한, 본 발명에 특징적인 구성으로서, 연소기(13)의 미통을 냉각함으로써 가열된 냉각 증기(이하 미통 냉각 증기라고 함)가 흐르는 냉각 증기 회수 배관(19)이, 중압 더미부(6)와 중압 터빈(2) 사이에서 연통로(31)에 합류하고 있다. 이에 의해, 가스 터빈(01)의 연소기(13)의 미통을 냉각한 미통 냉각 증기를, 냉각 증기 회수 배관(19) 및 연통로(31)를 거쳐서 중압 터빈(2)의 제1 단째의 정익(24a)과 제1 단째의 동익(26a) 사이에 도입되고, 상기 미통 냉각 증기에 의해 중압 터빈(2) 내의 터빈 로터(28)를 냉각하고 있다. 또한, 도 2 중에 A로 나타낸 검정 화살표는 상기 미통 냉각 증기의 흐름을 나타내고 있다.
본 실시 형태에 따르면, 도 2에 화살표 B로 나타낸 바와 같이 흐르는 고압 터빈(4)으로부터 중압 터빈(2)으로 흐르는 냉각 증기에 더하여, 도 2에 화살표 A로 나타낸 바와같이 흐르는 미통 냉각 증기를 사용하여 중압 터빈(2)의 터빈 로터(28)의 냉각을 행하고 있다. 상기 미통 냉각 증기는, 도 2에 화살표 B로 나타낸 바와 같이 흐르는 냉각 증기보다도 저온이기 때문에, 중압 터빈(2)의 터빈 로터의 냉각에 미통 냉각 증기를 사용함으로써 냉각 효율을 높일 수 있다.
또한, 컴바인드 발전 장치의 프로세스 중에 있어서 상기 미통 냉각 증기보다도 저온의 증기로서, 고압 터빈(4)의 출구 증기를 사용하는 것도 고려되지만, 상기 출구 공기를 사용하면, 상기 출구 증기는 상기 재열 증기와 비교하면 극단적으로 온도가 낮기 때문에, 냉각 효과가 지나치게 커서 중압 터빈(2)에 있어서의 온도 관리가 어려워진다. 그로 인해, 고압 터빈(4)의 출구 공기보다도 고온이며, 도 2에 화살표 B로 나타낸 바와 같이 흐르는 냉각 증기보다도 저온인 증기를 사용하는 것이 바람직하고, 당해 조건에 적합한 증기로서 상기 미통 냉각 증기가 최적이다.
또한, 상기 냉각 증기 및 미통 냉각 증기를 중압 터빈(2)의 제1 단째의 정익(24a)과 제1 단째의 동익(26a) 사이에 도입하고 있다. 이에 의해, 재열 증기를 상기 냉각 증기 및 미통 냉각 증기에 의해 온도를 저하시키는 일 없이 중압 터빈(2)에 도입할 수 있고, 재열 증기에 중압 터빈(2)에서 효율적으로 일을 시킬 수 있다.
즉, 전체의 열사이클 효율을 저하시키는 일 없이, 중압 터빈의 터빈 로터를 효율적으로 냉각할 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 3은, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 컴바인드 사이클 발전 장치에 있어서의 중압 터빈의 터빈 로터의 냉각에 관한 설명도이며, 증기 터빈 시스템의 고압 터빈 입구부 주변 및 중압 터빈 입구부 주변을 나타낸 것이다.
도 3에 있어서, 도 2와 동일한 부호는 동일물을 나타내며 그 설명을 생략한다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서, 컴바인드 사이클 발전 장치 전체의 계통도는, 공간부(8)의 접속처 이외는 제1 실시 형태에서 도 1에 나타낸 계통도와 동일하기 때문에, 도 1를 원용하고 그 설명을 생략한다.
도 3에 있어서는, 배관(8’)을 도 1에 있어서의 b’부와 합류시키고 있다.
공간부(8)는, 배관(8’)의 접속처와 거의 동일한 압력으로 된다. 그 때문에 도 3에 있어서는 공간부는 중압 터빈(2)의 입구와 거의 동일한 압력으로 되고, 이것은 상기 미통 냉각 증기보다도 저압이다.
따라서, 제2 실시 형태에 있어서는, 미통 냉각 증기는 도 3에 화살표 A’로 나타낸 바와 같이, 일부는 중압 터빈(2)의 터빈 로터(28)의 냉각에 사용되고, 나머지의 일부는 중압 더미부(6)를 거쳐서 공간부(8)로부터 중압 터빈 입구(도 1에 나타낸 b부)로 흘러 재열 증기와 합류한다. 또 이때, 고압 터빈(4)으로부터의 냉각 증기는 도 3에 화살표 B’로 나타낸 바와 같이 전량이 공간부(8)로부터 배관(8’)을 통해서 중압 터빈 입구(도 1에 나타낸 b부)로 흘러 재열 증기와 합류한다.
제2 실시 형태에 있어서는, 제1 실시 형태과 동일한 효과에 더하여, 미통 냉각 증기에 의해 중압 더미부(6)도 냉각할 수 있어서 냉각 범위가 넓어진다.
전체 열사이클 효율을 저하시키는 일 없이, 중압 터빈의 터빈 로터를 효율적으로 냉각할 수 있는 컴바인드 사이클 발전 장치로서 이용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 가스 터빈(01)의 배열에 의해, 증기 터빈(03)의 고압실(4)로부터 배출된 증기를 재열하고, 상기 증기를 중압실(2)에 도입하여, 상기 증기 터빈을 구동하는 컴바인드 사이클 발전 장치이며,
    상기 고압실로부터 배출된 증기보다도 고온이며, 또한, 상기 가스 터빈을 냉각한 후의 냉각 증기를, 상기 가스 터빈의 배열에 의해 재열된 재열 증기가 도입되는 재열 증기 입구(3)와는 별개의 냉각 증기 입구(19)로부터, 상기 중압실에 도입하여 상기 중압실에 포함된 중압 로터(28)를 냉각하도록 한, 컴바인드 사이클 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중압실은, 상기 재열 증기 입구의 직후에 배치된 제1 단째의 정익의 날개 근원부 및 선단을 지지하는 동시에, 제2 단째 이후의 정익열의 날개 근원부를 지지하는 중압 차실과, 중압 동익열을 갖고, 상기 중압 차실에 수납되는 상기 중압 로터를 포함하고,
    상기 냉각 증기 입구는, 상기 제1 단째의 정익이 상기 중압 차실에 지지된 위치에 있어서의, 상기 중압 차실과 상기 중압 로터와의 간극을 통하여, 상기 제1 단째의 정익과 제1 단째의 동익 사이에 연통하고 있는 것을 특징으로 하는, 컴바인드 사이클 발전 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉각 증기는, 상기 재열 증기보다도 고압이며,
    상기 중압실과 고압실 사이에 상기 고압실 및 상기 중압실을 구획하는 더미부를 설치하고, 상기 더미부를 상기 재열 증기 입구와 연통시킨 것을 특징으로 하는, 컴바인드 사이클 발전 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉각 증기는, 상기 가스 터빈의 연소기를 냉각한 후의 미통 냉각 증기인 것을 특징으로 하는, 컴바인드 사이클 발전 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 냉각 증기는, 상기 가스 터빈의 연소기를 냉각한 후의 미통 냉각 증기인 것을 특징으로 하는, 컴바인드 사이클 발전 장치.
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