KR102420538B1 - Combined Cycle Power Plant - Google Patents

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타츠야 호시노
요시유키 하세가와
테츠야 하라다
히카루 사노
마사노리 류
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카와사키 주코교 카부시키 카이샤
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Abstract

배열 회수 보일러의 저압 열교환기에 의해 증기가 생성될 때까지의 시간을 단축할 수 있는 컴바인드 사이클 발전 플랜트가 제공된다. 컴바인드 사이클 발전 플랜트는, 제1 압력의 증기를 생산하는 고압 열교환기, 및 제1 압력보다 낮은 제2 압력의 증기를 생성하고, 고압 열교환기의 하류 측에 배치된 저압 열교환기를 구비하는 배열 회수 보일러와, 일단이 압축기의 추기구에 접속되고, 타단이 배열 회수 보일러 내의 고압 열교환기와 저압 열교환기 사이의 영역에 배치된 제1 추기 배관과, 제1 추기 배관에 설치된 제1 유량 조절 밸브와, 일단이 압축기의 토출구에 접속되고, 타단이 제1 추기 배관에 접속된 제2 추기 배관과, 제2 추기 배관에 설치된 제2 유량 조절 밸브와, 가스 터빈의 기동 시에 제1 유량 조절 밸브 또는 제2 유량 조절 밸브를 개방 상태로 하는 제어 장치를 구비하고 있다. A combined cycle power plant capable of shortening the time until steam is generated by a low pressure heat exchanger of a heat recovery boiler is provided. A combined cycle power plant is a heat exchanger having a high-pressure heat exchanger that produces steam at a first pressure, and a low-pressure heat exchanger that produces steam at a second pressure lower than the first pressure, and is disposed on a downstream side of the high-pressure heat exchanger. a first bleed pipe, one end connected to the bleed port of the compressor, the other end disposed in a region between the high-pressure heat exchanger and the low-pressure heat exchanger in the exhaust heat recovery boiler; A second steam extraction pipe having one end connected to the discharge port of the compressor and the other end connected to the first steam extraction pipe, a second flow control valve provided in the second steam extraction pipe, and a first flow control valve or a second flow control valve when the gas turbine is started 2 A control device for opening the flow rate control valve is provided.

Description

컴바인드 사이클 발전 플랜트Combined Cycle Power Plant

본 발명은 컴바인드 사이클 발전 플랜트에 관한 것이다.The present invention relates to a combined cycle power plant.

근래에, 에너지를 더 효율적으로 이용하기 위해서, 컴바인드 사이클 발전 플랜트가 사용되고 있다. 컴바인드 사이클 발전 플랜트는, 가스 터빈, 증기 터빈, 배열 회수 보일러 등을 구비하고 있고, 가스 터빈과 증기 터빈을 조합한 발전 방식을 채용하는 것이다. 이러한 컴바인드 사이클 발전 플랜트에서는, 가스 터빈에서 일을 한 후의 배기 가스를 배열 회수 보일러에 인도하고, 배기 가스의 열을 이용하여 증기를 발생시키고, 그 증기에 의해 증기 터빈을 구동한다.In recent years, in order to use energy more efficiently, a combined cycle power plant has been used. A combined cycle power plant is equipped with a gas turbine, a steam turbine, a waste heat recovery boiler, etc., and employ|adopts the power generation system which combined the gas turbine and the steam turbine. In such a combined cycle power plant, exhaust gas after working in a gas turbine is guided to a heat recovery boiler, steam is generated using the heat of the exhaust gas, and the steam turbine is driven by the steam.

예를 들어, 특허문헌 1의 도 9에 기재된 컴바인드 사이클 발전 플랜트에서, 배열 회수 보일러에는, 고압의 증기를 생산하는 고압 열교환기 및 저압 증기를 생산하는 저압 열교환기가 상류 측으로부터 그 순서대로 설치되어 있다. 고압 열교환기에 의해 생성된 증기 및 저압 열교환기에 의해 생성된 증기는 증기 터빈에 보내져 회전 에너지의 생성에 기여한다.For example, in the combined cycle power generation plant described in Fig. 9 of Patent Document 1, in the heat recovery boiler, a high-pressure heat exchanger for producing high-pressure steam and a low-pressure heat exchanger for producing low-pressure steam are installed in that order from the upstream side, have. The steam generated by the high pressure heat exchanger and the steam generated by the low pressure heat exchanger are sent to the steam turbine and contribute to the generation of rotational energy.

일본 특허공개 특개2017-31859호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2017-31859

특허문헌 1의 증기 터빈은, 고압 증기에 의해 구동되는 고압 증기 터빈과, 고압 증기 터빈에 샤프트에 의해 연결되어 저압 증기에 의해 구동되는 저압 증기 터빈을 포함하는 이단 타입의 것이다. 그러나, 증기 터빈에는, 고압 증기의 팽창 과정의 중간에 저압 증기가 도입되는 일단 타입도 있다.The steam turbine of Patent Document 1 is of a two-stage type including a high-pressure steam turbine driven by high-pressure steam, and a low-pressure steam turbine connected to the high-pressure steam turbine by a shaft and driven by low-pressure steam. However, in the steam turbine, there is also one end type in which low pressure steam is introduced in the middle of the expansion process of high pressure steam.

그런데, 배열 회수 보일러의 기동 시에는, 가스 터빈으로부터의 배기 가스에 의해 고압 열교환기 및 저압 열교환기의 순서대로 데워진다. 따라서, 저압 열교환기로부터 증기가 생성되는 것은, 고압 열교환기로부터 증기가 생성된 후가 된다. 여기서, 고압 열교환기에 의해 생성된 증기 및 저압 열교환기에 의해 생성되는 증기의 양방에 의한 일에 의해, 증기 터빈의 출력이 정격 출력에 도달한다. 따라서, 신속하게 발전을 수행하는 관점에서, 저압 열교환기에 의해 증기가 생성될 때까지의 시간을 단축하는 것이 바람직하다.By the way, at the time of starting a waste heat recovery boiler, the high-pressure heat exchanger and a low-pressure heat exchanger are heated in order by the exhaust gas from a gas turbine. Accordingly, steam is generated from the low-pressure heat exchanger after steam is generated from the high-pressure heat exchanger. Here, the output of the steam turbine reaches the rated output by work by both the steam generated by the high-pressure heat exchanger and the steam generated by the low-pressure heat exchanger. Accordingly, from the viewpoint of rapidly generating power, it is desirable to shorten the time until steam is generated by the low-pressure heat exchanger.

따라서, 본 발명은, 배열 회수 보일러의 저압 열교환기에 의해 증기가 생성될 때까지의 시간을 단축할 수 있는 컴바인드 사이클 발전 플랜트를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a combined cycle power plant capable of shortening the time until steam is generated by the low pressure heat exchanger of the exhaust heat recovery boiler.

본 발명의 컴바인드 사이클 발전 플랜트는, 공기를 압축하고, 압축 도중의 공기인 제1 압축 공기의 출구인 추기구 및 압축 종료의 공기인 제2 압축 공기의 출구인 토출구를 구비하는 압축기와, 배기구를 구비하고, 연료와 상기 제2 압축 공기의 연소에 의해 생성된 연소 가스에 의해 구동되며, 상기 배기구로부터 배기 가스를 배출하는 터빈을 구비하는 가스 터빈과, 상기 배기 가스로부터 열을 회수하여, 제1 압력의 증기를 생산하는 고압 열교환기, 및 상기 제1 압력보다 낮은 제2 압력의 증기를 생성하고, 상기 고압 열교환기의 하류 측에 배치된 저압 열교환기를 구비하는 배열 회수 보일러와, 상기 배열 회수 보일러에 의해 생성된 상기 증기에 의해 구동되는 증기 터빈과, 일단이 상기 압축기의 상기 추기구에 접속되고, 타단이 상기 배열 회수 보일러 내의 상기 고압 열교환기와 상기 저압 열교환기 사이의 영역에 배치된 제1 추기 배관과, 상기 제1 추기 배관에 설치된 제1 유량 조절 밸브와, 일단이 상기 압축기의 상기 토출구에 접속되고, 타단이 상기 제1 추기 배관에 접속된 제2 추기 배관과, 상기 제2 추기 배관에 설치된 제2 유량 조절 밸브와, 상기 가스 터빈의 기동 시에, 상기 제1 유량 조절 밸브 또는 상기 제2 유량 조절 밸브를 개방 상태로 하는 제어 장치를 구비하는 것이다.A combined cycle power generation plant of the present invention compresses air and includes a compressor having a bleed port that is an outlet of a first compressed air that is air during compression and a discharge port that is an outlet of a second compressed air that is air that has been compressed, and an exhaust port. a gas turbine driven by combustion gas generated by combustion of fuel and the second compressed air, the gas turbine having a turbine for discharging exhaust gas from the exhaust port, and recovering heat from the exhaust gas, A heat recovery boiler including a high-pressure heat exchanger for producing steam at a pressure of 1, and a low-pressure heat exchanger for generating steam at a second pressure lower than the first pressure and disposed on a downstream side of the high-pressure heat exchanger; a steam turbine driven by the steam generated by a boiler, and a first end connected to the bleed port of the compressor and the other end disposed in a region between the high-pressure heat exchanger and the low-pressure heat exchanger in the heat recovery boiler A steam extraction pipe, a first flow control valve provided in the first steam extraction pipe, a second steam extraction pipe having one end connected to the discharge port of the compressor and the other end connected to the first steam extraction pipe, and the second steam extraction pipe The 2nd flow control valve provided in the , and the control apparatus which makes the said 1st flow control valve or the said 2nd flow control valve an open state at the time of starting of the said gas turbine.

본 발명에 따르면, 가스 터빈의 기동 시에, 압축기에 의해 생성된 제1 압축 공기가 제1 추기 배관을 통해 배열 회수 보일러 내의 고압 열교환기 및 저압 열교환기 사이의 영역에 보내지거나, 또는 제2 압축 공기가 제2 추기 배관을 통해 상기 영역에 보내진다. 이에 따라서, 저압 열교환기는 제1 압축 공기 또는 제2 압축 공기에 의해 데워진다. 이에 따라서, 저압 열교환기에 의해 증기가 생성될 때까지의 시간을 단축할 수 있다.According to the present invention, upon starting of the gas turbine, the first compressed air generated by the compressor is sent to the region between the high-pressure heat exchanger and the low-pressure heat exchanger in the heat recovery boiler through the first bleed pipe, or the second compression Air is directed to the region through a second bleeder pipe. Accordingly, the low pressure heat exchanger is warmed by the first compressed air or the second compressed air. Accordingly, the time until steam is generated by the low-pressure heat exchanger can be shortened.

상기 발명에서, 본 발명의 컴바인드 사이클 발전 플랜트는, 상기 제1 추기 배관에서 상기 제1 유량 조절 밸브의 하류 측에 설치되고, 상기 제1 압축 공기가 유입되는 유입구, 상기 제1 압축 공기를 유출시키는 제1 유출구, 및 상기 제1 압축 공기를 상기 배열 회수 보일러 내의 상기 영역에 유출시키는 제2 유출구를 구비하는 제1 삼방 밸브와, 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제1 유출구와 상기 배열 회수 보일러를 접속하는 제1 보일러 상류측 접속 배관과, 상기 제2 추기 배관에서 상기 제2 유량 조절 밸브의 하류 측에 설치되고, 상기 제2 압축 공기가 유입되는 유입구, 상기 제2 압축 공기를 유출시키는 제1 유출구, 및 상기 제2 압축 공기를 상기 제1 추기 배관의 쪽으로 유출시키는 제2 유출구를 구비하는 제2 삼방 밸브와, 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제1 유출구와 상기 배열 회수 보일러를 접속하는 제2 보일러 상류측 접속 배관과, 상기 영역의 분위기 온도를 검출하는 제1 온도 센서와, 상기 제1 추기 배관에서 상기 제1 유량 조절 밸브보다 상류 측에 설치되고, 상기 제1 압축 공기의 온도를 검출하는 제2 온도 센서와, 상기 제2 추기 배관에서 상기 제2 유량 조절 밸브보다 상류 측에 설치되고, 상기 제2 압축 공기의 온도를 검출하는 제3 온도 센서를 더 구비하고, 상기 제어 장치는, 제1 처리 또는 제2 처리를 수행하도록 구성되고, 상기 제1 처리는, 상기 제2 온도 센서에 의해 검출된 온도와 상기 제1 온도 센서에 의해 검출된 온도의 차이가 제1 소정 값보다 높은 경우에, 상기 제1 유량 조절 밸브를 개방 상태로 하는 동시에 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 폐쇄 상태로 하고 또한 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 개방 상태로 하고, 상기 제2 온도 센서에 의해 검출된 온도와 상기 제1 온도 센서에 의해 검출된 온도의 차이가 상기 제1 소정 값 이하가 되었을 때에, 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 폐쇄 상태로 하고 또한 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 개방 상태로 하거나, 또는 상기 제1 유량 조절 밸브를 폐쇄 상태로 하는 동시에 상기 제2 유량 조절 밸브를 개방 상태로 하고 또한 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 개방 상태로 하여 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 폐쇄 상태로 하는 처리이고, 상기 제2 처리는, 상기 제3 온도 센서에 의해 검출된 온도와 상기 제1 온도 센서에 의해 검출된 온도의 차이가 제2 소정 값보다 높은 경우에, 상기 제2 유량 조절 밸브를 개방 상태로 하는 동시에 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 폐쇄 상태로 하고 또한 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 개방 상태로 하고, 상기 제3 온도 센서에 의해 검출된 온도와 상기 제1 온도 센서에 의해 검출된 온도의 차이가 상기 제2 소정 값 이하가 되었을 때에, 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 폐쇄 상태로 하고 또한 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 개방 상태로 하거나, 또는 상기 제2 유량 조절 밸브를 폐쇄 상태로 하는 동시에 상기 제1 유량 조절 밸브를 개방 상태로 하고 또한 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 개방 상태로 하여 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 폐쇄 상태로 하는 처리라도 좋다.In the above invention, the combined cycle power generation plant of the present invention is installed on the downstream side of the first flow control valve in the first extraction pipe, the inlet through which the first compressed air flows, and the first compressed air flows out a first three-way valve having a first outlet for discharging the heat and a second outlet for discharging the first compressed air to the region in the heat recovery boiler, the first outlet of the first three-way valve and the heat recovery boiler A first boiler upstream connection pipe to be connected, and an inlet through which the second compressed air flows in and a first which is installed on the downstream side of the second flow rate control valve in the second extraction pipe and discharges the second compressed air a second three-way valve having an outlet and a second outlet through which the second compressed air flows toward the first bleed pipe, and a second connecting the first outlet of the second three-way valve and the heat recovery boiler A boiler upstream connection pipe, a first temperature sensor for detecting the atmospheric temperature of the region, and installed on an upstream side of the first flow rate control valve in the first extraction pipe, to detect the temperature of the first compressed air A second temperature sensor and a third temperature sensor installed on an upstream side of the second flow control valve in the second extraction pipe and detecting a temperature of the second compressed air, the control device comprising: and perform a first process or a second process, wherein the first process is performed when a difference between the temperature detected by the second temperature sensor and the temperature detected by the first temperature sensor is higher than a first predetermined value. , with the first flow control valve in the open state, the first outlet of the first three-way valve in the closed state, and the second outlet of the first three-way valve in the open state, and the second temperature sensor When the difference between the temperature detected by and the temperature detected by the first temperature sensor is equal to or less than the first predetermined value, the second outlet of the first three-way valve is closed, and the first the first outlet of the three-way valve is opened, or the first flow control valve is closed, and the second flow control valve is opened, and the first outlet of the second three-way valve is opened. a process of bringing the second outlet of the second three-way valve into a closed state, wherein the second process is a difference between the temperature detected by the third temperature sensor and the temperature detected by the first temperature sensor is higher than a second predetermined value, the second flow control valve is opened, the first outlet of the second three-way valve is closed, and the second outlet of the second three-way valve is opened. When the difference between the temperature detected by the third temperature sensor and the temperature detected by the first temperature sensor is equal to or less than the second predetermined value, the second outlet of the second three-way valve is closed. and the first outlet of the second three-way valve is opened, or the second flow control valve is closed, and the first flow control valve is opened, and the first three-way valve It may be a treatment in which the first outlet of the first three-way valve is placed in an open state and the second outlet of the first three-way valve is placed in a closed state.

상기 구성에 따르면, 저압 열교환기가 제1 압축 공기 또는 제2 압축 공기에 의해 데워진 때에는, 배열 회수 보일러 내에 제1 압축 공기 또는 제2 압축 공기가 추기된다. 이에 따라서, 가스 터빈의 기동 시에는 서지를 방지할 수 있고, 가스 터빈의 운전 시에는 저NOx 운전을 수행할 수 있다.According to the above configuration, when the low-pressure heat exchanger is warmed by the first compressed air or the second compressed air, the first compressed air or the second compressed air is added into the exhaust heat recovery boiler. Accordingly, a surge can be prevented when the gas turbine is started, and a low NOx operation can be performed during the operation of the gas turbine.

본 발명에 의하면, 배열 회수 보일러의 저압 열교환기에 의해 증기가 생성될 때까지의 시간을 단축할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the time until steam is produced by the low pressure heat exchanger of a waste heat recovery boiler can be shortened.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컴바인드 사이클 발전 플랜트의 개략적인 구성도이다.
도 2는 제1 실시예의 제어 장치의 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컴바인드 사이클 발전 플랜트의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a combined cycle power plant according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a flowchart showing the flow of processing of the control device of the first embodiment.
3 is a schematic configuration diagram of a combined cycle power plant according to a second embodiment of the present invention.

(제1 실시예)(Example 1)

이하에서, 본 발명에 따른 실시예의 컴바인드 사이클 발전 플랜트(CCPP: Combined Cycle Power Plant)에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하에 설명하는 컴바인드 사이클 발전 플랜트는, 본 발명의 일 실시예에 불과하다. 따라서, 본 발명은 실시예에 한정되지 않고, 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 추가, 삭제, 수정이 가능하다.Hereinafter, a combined cycle power plant (CCPP) of an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. The combined cycle power plant to be described below is only one embodiment of the present invention. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments, and additions, deletions, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1)는 도시하지 않은 발전기에 접속된 가스 터빈(2)과, 배기 가스의 열을 회수하여 증기를 생산하는 수직형(竪型) 구조의 배열 회수 보일러(3)와, 덕트(4)와, 추기 배관(5, 26)과, 보일러 상류측 접속 배관(8, 17)과, 삼방 밸브(6, 16)와, 유량 조절 밸브(9, 19)와, 온도 센서(10, 11, 18)와, 제어 장치(12)와, 증기 터빈(50)을 구비하고 있다. 제어 장치(12)는, 예를 들어 ROM이나 RAM과 같은 메모리 및 CPU를 구비하는 컴퓨터이고, ROM에 저장된 프로그램이 CPU에 의해 실행된다.As shown in FIG. 1 , the combined cycle power plant 1 according to the first embodiment of the present invention produces steam by recovering heat from a gas turbine 2 connected to a generator (not shown) and exhaust gas. The exhaust heat recovery boiler 3, the duct 4, the bleeder piping 5, 26, the boiler upstream connection piping 8, 17, and the three-way valve 6, 16 ), flow control valves 9 and 19 , temperature sensors 10 , 11 , 18 , a control device 12 , and a steam turbine 50 are provided. The control device 12 is, for example, a computer including a memory such as a ROM or RAM and a CPU, and a program stored in the ROM is executed by the CPU.

가스 터빈(2)은, 압축기(21), 도시하지 않은 연소기 및 배기구(23)가 설치된 터빈(22)을 구비하고 있다. 압축기(21)는, 압축 도중의 공기(압축기 중간단의 공기)인 제1 압축 공기의 출구인 추기구(24), 및 압축 종료의 공기인 제2 압축 공기의 출구인 토출구(25)를 구비하고 있다.The gas turbine 2 includes a compressor 21 , a combustor (not shown), and a turbine 22 provided with an exhaust port 23 . The compressor 21 is provided with a bleed port 24 serving as an outlet of the first compressed air that is air during compression (air at the intermediate stage of the compressor), and a discharge port 25 that is an outlet of the second compressed air that is compressed air. are doing

가스 터빈(2)에서는, 압축기(21)에서 생성된 제2 압축 공기와 연료를 상기 연소기로 혼합 연소시켜서, 발생한 연소 가스를 터빈(22)으로 공급하여 터빈(22)의 날개(羽根)를 회전시킴으로써, 연소 가스의 열 에너지를 회전 운동 에너지로 변환한다. 터빈(22)으로부터의 배기 가스(연소 가스)는 배기구(23)로부터 배출된다. 여기서, 가스 터빈(2)의 연료로서, LNG(천연 가스), 수소 가스, 부생 가스 및 액체 연료 등을 들 수 있다.In the gas turbine 2, the 2nd compressed air and fuel produced|generated by the compressor 21 are mixed and combusted by the said combustor, the generated combustion gas is supplied to the turbine 22, and the blade|wing of the turbine 22 is rotated. By doing so, the thermal energy of the combustion gas is converted into rotational kinetic energy. Exhaust gas (combustion gas) from the turbine 22 is discharged from the exhaust port 23 . Here, as a fuel of the gas turbine 2, LNG (natural gas), hydrogen gas, by-product gas, liquid fuel, etc. are mentioned.

덕트(4)의 일단은 배기구(23)에 접속되어 있고, 덕트(4)의 타단은 배열 회수 보일러(3)의 하부에 접속되어 있다. 배기구(23)로부터 배출된 배기 가스는 덕트(4)를 통해 배열 회수 보일러(3) 내로 유입된다.One end of the duct 4 is connected to the exhaust port 23 , and the other end of the duct 4 is connected to the lower part of the exhaust heat recovery boiler 3 . The exhaust gas discharged from the exhaust port 23 flows into the exhaust heat recovery boiler 3 through the duct 4 .

또한, 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1)는, 덕트(4)에 접속된 가스 터빈(2)으로부터의 배기 가스를 대기 중에 방출하는 연관(煙管)(13)과, 덕트(4)에 설치된 배기 바이패스 댐퍼(41)를 더 구비하고 있다.In addition, the combined cycle power plant 1 includes a pipe 13 for discharging exhaust gas from the gas turbine 2 connected to the duct 4 into the atmosphere, and an exhaust baffle installed in the duct 4 . A pass damper 41 is further provided.

배기 바이패스 댐퍼(41)는, 제어 장치(12)의 제어에 의해, 배기 가스를 연관(13)에 유입시키는 동시에 배열 회수 보일러(3)로의 배기 가스의 유입을 차단하는 제1 위치(P1) 또는 배열 회수 보일러(3)에 배기 가스를 유입시키는 동시에 연관(13)으로의 배기 가스의 유입을 차단하는 제2 위치(P2)에 위치된다. 배기 바이패스 댐퍼(41)가 제1 위치(P1)에 위치하는 경우는, 배기 가스가 배열 회수 보일러(3) 내에 유입하지 않기 때문에, 배열 회수 보일러(3)에 의한 증기의 발생이 되지 않는 경우이다. 즉, 증기 터빈(50)에 접속된 도시하지 않은 발전기에 의해 발전이 수행되지 않는 경우이다. 이에 반해서, 배기 바이패스 댐퍼(41)가 제2 위치(P2)에 위치하는 경우는, 배기 가스가 배열 회수 보일러(3) 내에 유입하기 ‹š문에, 가스 터빈(2)에 접속된 도시하지 않은 발전기에 의한 발전 및 증기 터빈(50)에 접속된 상기 발전기에 의한 발전이 복합되어 수행되는 경우이다. 여기서, 도 1에서는, 배기 바이패스 댐퍼(41)가 제1 위치(P1)에 위치된 상태가 실선에 의해 도시되고, 배기 바이패스 댐퍼(41)가 제2 위치(P2)에 위치된 상태가 이점 쇄선에 의해 도시되어 있다.The exhaust bypass damper 41 is at a first position P1 for allowing the exhaust gas to flow into the fire engine 13 and blocking the exhaust gas from flowing into the exhaust heat recovery boiler 3 under the control of the control device 12 . Alternatively, the exhaust gas is introduced into the exhaust heat recovery boiler 3 and at the same time it is located at the second position P2 that blocks the inflow of the exhaust gas into the flue 13 . When the exhaust bypass damper 41 is located at the first position P1, the exhaust gas does not flow into the exhaust heat recovery boiler 3, so that steam is not generated by the exhaust heat recovery boiler 3 to be. That is, power generation is not performed by a generator (not shown) connected to the steam turbine 50 . On the other hand, when the exhaust bypass damper 41 is located at the second position P2, the exhaust gas flows into the exhaust heat recovery boiler 3, so that the exhaust gas connected to the gas turbine 2 is not shown. This is a case in which power generation by a non-generator and power generation by the generator connected to the steam turbine 50 are combined. Here, in FIG. 1 , the state in which the exhaust bypass damper 41 is positioned at the first position P1 is shown by a solid line, and the state in which the exhaust bypass damper 41 is positioned at the second position P2 is It is shown by the dashed-dotted line.

배열 회수 보일러(3)는, 고압 열교환기(31) 및 저압 열교환기(32)를 구비하고 있다. 고압 열교환기(31)는, 배기 가스와, 물 및 증기 중 일방 또는 양방의 사이에서 열교환을 실시함으로써 제1 압력(고압)의 증기를 생성한다. 또한, 저압 열교환기(32)는, 고압 열교환기(31)의 하류 측에 배치되어 있고, 배기 가스와, 물 및 증기 중 일방 또는 양방의 사이에서 열교환을 실시함으로써 제1 압력보다 낮은 제2 압력(저압)의 증기를 생성한다.The exhaust heat recovery boiler 3 includes a high-pressure heat exchanger 31 and a low-pressure heat exchanger 32 . The high-pressure heat exchanger 31 generates steam at a first pressure (high pressure) by heat-exchanging exhaust gas with one or both of water and steam. Moreover, the low pressure heat exchanger 32 is arrange|positioned at the downstream of the high pressure heat exchanger 31, The 2nd pressure lower than a 1st pressure by heat-exchanging between exhaust gas, and one or both of water and vapor|steam. Produces (low pressure) steam.

고압 열교환기(31)와 증기 터빈(50)은, 배관(51)에 의해 접속되어 있다. 또한, 저압 열교환기(32)와 증기 터빈(50)은, 증기 터빈(50)에서 하류단이 배관(51)의 하류단보다 하류 측에 배치된 배관(52)에 의해 접속되어 있다. 고압 열교환기(31)에 의해 생성된 증기는 배관(51)에 의해 증기 터빈(50)에 보내지고, 저압 열교환기(32)에 의해 생성된 증기는 배관(52)에 의해 증기 터빈(50)에 보내진다.The high-pressure heat exchanger 31 and the steam turbine 50 are connected by a pipe 51 . Moreover, the low-pressure heat exchanger 32 and the steam turbine 50 are connected by the pipe 52 arrange|positioned downstream of the downstream end of the pipe 51 in the steam turbine 50 rather than the downstream. The steam generated by the high-pressure heat exchanger 31 is sent to the steam turbine 50 by the pipe 51 , and the steam generated by the low-pressure heat exchanger 32 is sent to the steam turbine 50 by the pipe 52 . is sent to

추기 배관(5)의 일단은 압축기(21)의 추기구(24)에 접속되고, 그의 타단은 배열 회수 보일러(3)의 고압 열교환기(31)와 저압 열교환기(32) 사이의 영역에 배치되어 있다. 본 실시예에 따르면, 추기 배관(5) 중, 타단을 포함하는 배열 회수 보일러(3) 내에 배치된 부분(이하, 예열 부분이라고 기재)은 저압 열교환기(32)의 도시되지 않은 관 군(群)의 가스 상류측 전면(全面)을 후술하는 압축 공기에 의해 덮도록 배치되어 있다. 상기 예열 부분에는, 저압 열교환기(32)를 향해 개구된 복수의 도시하지 않은 구멍부가 설치되어 있고, 이러한 구멍부로부터 유출된 제1 압축 공기 또는 후술하는 제2 압축 공기가 저압 열교환기(32)를 향해 공급되도록 되어 있다. 이에 따라서, 저압 열교환기(32)는 제1 압축 공기 또는 제2 압축 공기에 의해 가열된다.One end of the bleed pipe (5) is connected to the bleed port (24) of the compressor (21), and the other end is disposed in the region between the high-pressure heat exchanger (31) and the low-pressure heat exchanger (32) of the exhaust heat recovery boiler (3). has been According to the present embodiment, among the extraction pipes 5 , the portion (hereinafter referred to as a preheating portion) disposed in the exhaust heat recovery boiler 3 including the other end is a tube group (not shown) of the low pressure heat exchanger 32 . ) is disposed so as to cover the entire gas upstream side surface with compressed air, which will be described later. A plurality of holes (not shown) opened toward the low pressure heat exchanger (32) are provided in the preheating portion, and the first compressed air or the second compressed air to be described later flowing out from these holes is provided in the low pressure heat exchanger (32). It is intended to be supplied towards Accordingly, the low pressure heat exchanger 32 is heated by the first compressed air or the second compressed air.

유량 조절 밸브(19)는, 추기 배관(5)에 설치되어 있고, 추기 배관(5) 내를 흐르는 제1 압축 공기의 양을 제어한다. 유량 조절 밸브(19)의 동작은 제어 장치(12)에 의해 제어된다.The flow control valve 19 is provided in the steam extraction piping 5, and controls the quantity of the 1st compressed air which flows in the steam extraction piping 5 inside. The operation of the flow control valve 19 is controlled by the control device 12 .

삼방 밸브(16)는, 추기 배관(5)에서 유량 조절 밸브(19) 보다 하류 측의 위치에 설치되어 있다. 이러한 삼방 밸브(16)는, 제1 압축 공기가 유입되는 유입구(16a), 제1 압축 공기를 유출시키는 제1 유출구(16b), 및 제1 압축 공기를 배열 회수 보일러(3) 내의 상기 영역으로 유출시키는 제2 유출구(16c)를 구비하고 있다. 삼방 밸브(16)의 동작은 제어 장치(12)에 의해 제어된다. 보일러 상류측 접속 배관(17)은, 삼방 밸브(16)의 제1 유출구(16b)와 덕트(4)의 배기 바이패스 댐퍼(41) 보다 상류 측의 부분을 접속하고 있다.The three-way valve 16 is provided at a position downstream from the flow rate control valve 19 in the steam extraction pipe 5 . The three-way valve 16 has an inlet 16a through which the first compressed air flows, a first outlet 16b through which the first compressed air flows, and the first compressed air into the region in the exhaust heat recovery boiler 3 . It is provided with the 2nd outlet 16c which flows out. The operation of the three-way valve 16 is controlled by a control device 12 . The boiler upstream connection pipe 17 connects the first outlet 16b of the three-way valve 16 and a portion upstream of the exhaust bypass damper 41 of the duct 4 .

추기 배관(26)의 일단은 압축기(21)의 토출구(25)에 접속되고, 그의 타단은 추기 배관(5) 중 삼방 밸브(16) 보다 하류 부분에 접속되어 있다. 이러한 구성에 의해서, 압축기(21)로부터의 제2 압축 공기가 추기 배관(26, 5)을 통해 배열 회수 보일러(3)의 고압 열교환기(31)와 저압 열교환기(32) 사이의 영역에 공급되도록 되어 있다.One end of the steam extraction pipe 26 is connected to the discharge port 25 of the compressor 21 , and the other end thereof is connected to a portion downstream of the three-way valve 16 of the steam extraction pipe 5 . With this configuration, the second compressed air from the compressor 21 is supplied to the region between the high-pressure heat exchanger 31 and the low-pressure heat exchanger 32 of the exhaust heat recovery boiler 3 through the bleeder pipes 26 and 5 . it is made to be

유량 조절 밸브(9)는, 추기 배관(26)에 설치되어 있고, 추기 배관(26) 내를 흐르는 제2 압축 공기의 양을 제어한다. 유량 조절 밸브(9)의 동작은 제어 장치(12)에 의해 제어된다.The flow control valve 9 is provided in the steam extraction piping 26, and controls the quantity of the 2nd compressed air which flows in the steam extraction piping 26 inside. The operation of the flow control valve 9 is controlled by the control device 12 .

삼방 밸브(6)는, 추기 배관(26)에서 유량 조절 밸브(9) 보다 하류 측의 위치에 설치되어 있다. 이러한 삼방 밸브(6)는, 제2 압축 공기가 유입되는 유입구(6a), 제2 압축 공기를 유출시키는 제1 유출구(6b), 및 제2 압축 공기를 배열 회수 보일러(3) 내의 상기 영역에 유출시키는 제2 유출구(6c)를 구비하고 있다. 삼방 밸브(6)의 동작은 제어 장치(12)에 의해 제어된다. 보일러 상류측 접속 배관(8)은, 삼방 밸브(6)의 제1 유출구(6b)와 덕트(4)의 배기 바이패스 댐퍼(41) 보다 상류 측의 부분을 접속한다.The three-way valve 6 is provided at a position downstream from the flow rate control valve 9 in the steam extraction pipe 26 . The three-way valve 6 has an inlet 6a through which the second compressed air flows, a first outlet 6b through which the second compressed air flows, and the second compressed air into the region in the exhaust heat recovery boiler 3 . A second outlet 6c for outflow is provided. The operation of the three-way valve 6 is controlled by a control device 12 . The boiler upstream connection pipe 8 connects the first outlet 6b of the three-way valve 6 and a portion upstream of the exhaust bypass damper 41 of the duct 4 .

온도 센서(10)는, 배열 회수 보일러(3)의 상기 영역의 배기 가스 온도를 검출하고. 그 검출 결과의 신호를 제어 장치(12)로 출력한다. 온도 센서(18)는, 추기 배관(5)에서 유량 조절 밸브(19)의 상류 측에 배치되어, 추기 배관(5) 내를 흐르는 제1 압축 공기의 온도를 검출하고, 그 검출 결과의 신호를 제어 장치(12)로 출력한다. 온도 센서(11)는, 추기 배관(26)에서 유량 조절 밸브(9)의 상류 측에 배치되어, 추기 배관(26)을 흐르는 제2 압축 공기의 온도를 검출하고, 그 검출 결과의 신호를 제어 장치(12)로 출력한다.A temperature sensor (10) detects an exhaust gas temperature of the region of the heat recovery boiler (3). A signal of the detection result is output to the control device 12 . The temperature sensor 18 is disposed on the upstream side of the flow control valve 19 in the steam extraction pipe 5, detects the temperature of the first compressed air flowing in the steam extraction pipe 5, and transmits a signal of the detection result. output to the control device 12 . The temperature sensor 11 is disposed on the upstream side of the flow rate control valve 9 in the steam extraction pipe 26 , detects the temperature of the second compressed air flowing through the steam extraction pipe 26 , and controls a signal of the detection result output to the device 12 .

이러한 구성에서, 가스 터빈(2)의 기동 시, 즉 온도 센서(18)에 의해 검출된 온도와 온도 센서(10)에 의해 검출된 온도의 차이가 소정 값(제1 소정 값) 보다 높은 경우에, 제어 장치(12)는, 추기 배관(5)을 개방하도록 유량 조절 밸브(19)를 개방 상태로 하는 동시에 삼방 밸브(16)의 제1 유출구(16b)를 폐쇄 상태로 하고 또한 제2 유출구(16c)를 개방 상태로 한다(제1 예열 처리). 이에 따라서, 압축기(21)로부터의 제1 압축 공기가 추기 배관(5)을 통해 배열 회수 보일러(3)의 고압 열교환기(31)와 저압 열교환기(32) 사이의 영역에 보내진다. 이에 따라서, 저압 열교환기(32)는 제1 압축 공기에 의해 데워진다. 여기서, 제1 예열 처리 및 후술하는 제2 예열 처리는, 배기 바이패스 댐퍼(41)가 제2 위치(P2)에 위치하는 경우에 수행된다.In this configuration, when the gas turbine 2 is started, that is, when the difference between the temperature detected by the temperature sensor 18 and the temperature detected by the temperature sensor 10 is higher than a predetermined value (a first predetermined value) , the control device 12 opens the flow control valve 19 so as to open the bleed pipe 5, and at the same time sets the first outlet 16b of the three-way valve 16 in the closed state, and also the second outlet ( 16c) is left open (first preheating treatment). Accordingly, the first compressed air from the compressor 21 is sent to the region between the high-pressure heat exchanger 31 and the low-pressure heat exchanger 32 of the exhaust heat recovery boiler 3 through the extraction pipe 5 . Accordingly, the low pressure heat exchanger 32 is warmed by the first compressed air. Here, the first preheating treatment and the second preheating treatment described later are performed when the exhaust bypass damper 41 is located at the second position P2 .

그 후, 제어 장치(12)는, 온도 센서(18)에 의해 검출된 온도와 온도 센서(10)에 의해 검출된 온도의 차이가 소정 값 이하가 되었을 때에는, 유량 조절 밸브(19)의 개방 상태를 유지하는 동시에 삼방 밸브(16)의 제2 유출구(16c)를 폐쇄 상태로 하고 또한 제1 유출구(16b)를 개방 상태로 한다. 이에 따라서, 압축기(21)로부터의 제1 압축 공기는, 보일러 상류측 접속 배관(17)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내로 유입된다. 이에 따라서, 가스 터빈(2)의 개시 시의 서지를 방지할 수 있다.Thereafter, when the difference between the temperature detected by the temperature sensor 18 and the temperature detected by the temperature sensor 10 is equal to or less than a predetermined value, the control device 12 controls the open state of the flow rate control valve 19 . while keeping the second outlet 16c of the three-way valve 16 in the closed state and the first outlet 16b of the three-way valve 16 in the open state. Accordingly, the first compressed air from the compressor 21 flows into the exhaust heat recovery boiler 3 through the boiler upstream connection pipe 17 . Thereby, the surge at the time of the start of the gas turbine 2 can be prevented.

여기서, 제어 장치(12)는, 상기 제1 예열 처리 대신에, 이하의 제2 예열 처리를 실시하여도 좋다. 제어 장치(12)는, 온도 센서(11)에 의해 검출된 온도와 온도 센서(10)에 의해 검출된 온도의 차이가 소정 값(제2 소정 값)보다 높은 경우에, 제어 장치(12)는, 추기 배관(26)을 개방하도록 유량 조절 밸브(9)를 개방 상태로 하는 동시에 삼방 밸브(6)의 제1 유출구(6b)를 폐쇄 상태로 하고 또한 제2 유출구(6c)를 개방 상태로 한다. 이에 따라서, 압축기(21)로부터의 제2 압축 공기가 추기 배관(26, 5)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내의 고압 열교환기(31)와 저압 열교환기(32) 사이의 영역에 보내진다. 이에 따라서, 저압 열교환기(32)는 제2 압축 공기에 의해 가열된다. 그 후, 제어 장치(12)는, 온도 센서(11)에 의해 검출된 온도와 온도 센서(10)에 의해 검출된 온도의 차이가 소정 값 이하가 되었을 때에는, 유량 조절 밸브(9)의 개방 상태를 유지하는 동시에 삼방 밸브(6)의 제2 유출구(6c)를 폐쇄 상태로 하고 또한 제1 유출구(6b)를 개방 상태로 한다. 이에 따라서, 압축기(21)로부터의 제2 압축 공기는, 보일러 상류측 접속 배관(8)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내로 유입된다. 이에 따라서, 가스 터빈(2)의 저NOx 운전을 수행할 수 있다.Here, the control apparatus 12 may perform the following 2nd preheating process instead of the said 1st preheating process. The control device 12, when the difference between the temperature detected by the temperature sensor 11 and the temperature detected by the temperature sensor 10 is higher than a predetermined value (a second predetermined value), the control device 12 , the flow control valve 9 is opened to open the bleed pipe 26, the first outlet 6b of the three-way valve 6 is set to a closed state, and the second outlet port 6c is set to an open state . Accordingly, the second compressed air from the compressor 21 is sent to the region between the high-pressure heat exchanger 31 and the low-pressure heat exchanger 32 in the exhaust heat recovery boiler 3 through the bleeder pipes 26 and 5 . Accordingly, the low pressure heat exchanger 32 is heated by the second compressed air. Thereafter, when the difference between the temperature detected by the temperature sensor 11 and the temperature detected by the temperature sensor 10 is equal to or less than a predetermined value, the control device 12 controls the open state of the flow control valve 9 . while keeping the second outlet port 6c of the three-way valve 6 in the closed state and the first outlet 6b in the open state. Accordingly, the second compressed air from the compressor 21 flows into the exhaust heat recovery boiler 3 through the boiler upstream connection pipe 8 . Accordingly, low NOx operation of the gas turbine 2 can be performed.

이어서, 제어 장치(12)에 의한 제어 방법을 설명한다. 도 2는 제어 장치(12)에 의한 상기 제1 예열 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.Next, the control method by the control apparatus 12 is demonstrated. FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the first preheating process by the control device 12 .

제어 장치(12)는, 추기 배관(5)을 개방하도록 유량 조절 밸브(19)를 개방 상태로 하는 동시에 삼방 밸브(16)의 제1 유출구(16b)를 폐쇄 상태로 하고 또한 제2 유출구(16c)를 개방 상태로 한다(스텝(S1)). 이에 따라서, 압축기(21)로부터의 제1 압축 공기가 추기 배관(5)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내의 고압 열교환기(31)와 저압 열교환기(32) 사이의 영역에 유입된다. 이에 따라서, 저압 열교환기(32)는 제1 압축 공기에 의해 데워진다.The control device 12 opens the flow rate regulating valve 19 so as to open the bleed piping 5, and at the same time sets the first outlet 16b of the three-way valve 16 in the closed state, and the second outlet 16c ) is set to an open state (step S1). Accordingly, the first compressed air from the compressor 21 flows into the region between the high-pressure heat exchanger 31 and the low-pressure heat exchanger 32 in the exhaust heat recovery boiler 3 through the extraction pipe 5 . Accordingly, the low pressure heat exchanger 32 is warmed by the first compressed air.

이어서, 제어 장치(12)는, 온도 센서(18)에 의해 검출된 온도(도 2에서는 T2로 기재)와 온도 센서(10)에 의해 검출된 온도(도 2는 T1로 기재)의 차이가 소정 값보다 높은 여부를 판별한다(스텝(S2)). 상기 차이가 소정 값보다 높은 경우에는(스텝(S2)에서 YES), 스텝(S3)으로 진행하고, 상기 차이가 소정 값 이하인 경우에는(스텝(S2)에서 NO), 스텝(S2)의 처리를 반복한다.Next, the control device 12 determines a predetermined difference between the temperature detected by the temperature sensor 18 (indicated by T2 in FIG. 2 ) and the temperature detected by the temperature sensor 10 (indicated by T1 in FIG. 2 ). It is determined whether or not it is higher than the value (step S2). When the difference is higher than a predetermined value (YES in step S2), the process proceeds to step S3, and when the difference is equal to or less than a predetermined value (NO in step S2), the process of step S2 is Repeat.

스텝(S3)에서는, 제어 장치(12)는, 유량 조절 밸브(19)의 개방 상태를 유지하는 동시에 삼방 밸브(16)의 제2 유출구(16c)를 폐쇄 상태로 하고 또한 제1 유출구(16b)를 개방 상태로 한다. 이에 따라서, 압축기(21)로부터의 제1 압축 공기는 보일러 상류측 접속 배관(17)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내로 유입된다.In step S3 , the control device 12 maintains the open state of the flow control valve 19 and closes the second outlet 16c of the three-way valve 16 and also the first outlet 16b is in the open state. Accordingly, the first compressed air from the compressor 21 flows into the exhaust heat recovery boiler 3 through the boiler upstream connection pipe 17 .

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예의 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1)에서는, 압축기(21)로부터의 제1 압축 공기 또는 제2 압축 공기가 배열 회수 보일러(3) 내의 고압 열교환기(31)와 저압 열교환기(32) 사이의 영역에 보내진다. 이에 따라서, 저압 열교환기(32)는 제1 압축 공기 또는 제2 압축 공기에 의해 데워진다. 이에 따라서, 저압 열교환기(32)에 의해 증기가 생성될 때까지의 시간을 단축할 수 있다.As described above, in the combined cycle power plant 1 of the present embodiment, the first compressed air or the second compressed air from the compressor 21 communicates with the high pressure heat exchanger 31 in the exhaust heat recovery boiler 3 and the low pressure. It is sent to the area between the heat exchangers 32 . Accordingly, the low pressure heat exchanger 32 is warmed by the first compressed air or the second compressed air. Accordingly, the time until steam is generated by the low-pressure heat exchanger 32 can be shortened.

또한, 제어 장치(12)에 의해 상술한 제1 예열 처리가 종료된 후, 제1 압축 공기가 보일러 상류측 접속 배관(17)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내로 보내진다. 또는, 제어 장치(12)에 의해 상기 제2 예열 처리가 종료된 후, 제2 압축 공기가 보일러 상류측 접속 배관(18)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내로 보내진다. 이러한 구성에 의해서, 가스 터빈(2)의 기동 시에는 서지를 방지할 수 있고, 가스 터빈(2)의 운전 시에는 저NOx 운전을 수행할 수 있다.Further, after the first preheating treatment described above is finished by the control device 12 , the first compressed air is sent into the exhaust heat recovery boiler 3 through the boiler upstream connection pipe 17 . Alternatively, after the second preheating treatment is completed by the control device 12 , the second compressed air is sent into the exhaust heat recovery boiler 3 through the boiler upstream connection pipe 18 . With this configuration, a surge can be prevented when the gas turbine 2 is started, and a low NOx operation can be performed when the gas turbine 2 is operated.

(제2 실시예)(Second embodiment)

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1a)에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 여기서, 본 실시예에서는, 상기 제1 실시예와 동일한 구성 부재에는 동일한 부호를 부여하고. 그 설명을 생략한다.Next, the combined cycle power plant 1a according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, in the present embodiment, the same reference numerals are assigned to the same constituent members as in the first embodiment. The description is omitted.

도 3에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1a)는, 배열 회수 보일러(3) 내에서, 고압 열교환기(31)와 저압 열교환기(32) 사이에 중압 열교환기(33)를 구비하고 있다. 중압 열교환기(33)는, 상술한 제1 압력과 제2 압력 사이의 압력의 증기를 생성한다. 중압 열교환기(33)와 증기 터빈(50)은, 증기 터빈(50)에서 하류단이 배관(51)의 하류단보다 하류 측이고 또한 배관(52)의 하류단보다 상류 측에 배치된 배관(53)에 의해 접속되어 있다. 중압 열교환기(33)에 의해 생성된 증기는 배관(53)에 의해 증기 터빈(50)에 보내진다.As shown in FIG. 3 , in the combined cycle power generation plant 1a according to the second embodiment, medium pressure heat exchange between the high pressure heat exchanger 31 and the low pressure heat exchanger 32 in the heat recovery boiler 3 . A group (33) is provided. The medium pressure heat exchanger 33 generates steam at a pressure between the first pressure and the second pressure described above. In the intermediate pressure heat exchanger 33 and the steam turbine 50 , the downstream end of the steam turbine 50 is on the downstream side of the downstream end of the pipe 51 , and a pipe ( 53) is connected. The steam generated by the medium pressure heat exchanger 33 is sent to the steam turbine 50 by way of a pipe 53 .

추기 배관(5)의 일단은, 제1 실시예와 마찬가지로 압축기(21)의 추기구(24)에 접속되고, 그의 타단은 배열 회수 보일러(3) 내의 중압 열교환기(33)와 저압 열교환기(32) 사이의 영역에 배치되어 있다. 추기 배관(5) 중, 타단을 포함하는 배열 회수 보일러(3) 내에 배치된 부분(예열 부분)은 저압 열교환기(32)의 도시하지 않은 관 군의 가스 상류 측 전면을 압축 공기에 의해 덮을 수 있도록 배치되어 있다. 상기 예열 부분에는, 저압 열교환기(32)를 향해 개구된 복수의 도시하지 않은 구멍부가 형성되어 있고, 이러한 구멍부로부터 유출된 제1 압축 공기 또는 제2 압축 공기가 저압 열교환기(32)를 향해 공급된다. 이에 따라서, 저압 열교환기(32)는 데워진다.One end of the steam extraction pipe 5 is connected to the extraction port 24 of the compressor 21 as in the first embodiment, and the other end thereof is a medium pressure heat exchanger 33 and a low pressure heat exchanger in the exhaust heat recovery boiler 3 ( 32) is located in the area between Of the extraction piping 5, the portion (preheating portion) disposed in the heat recovery boiler 3 including the other end may cover the gas upstream front surface of the tube group (not shown) of the low pressure heat exchanger 32 with compressed air. are arranged so that A plurality of holes (not shown) opened toward the low pressure heat exchanger (32) are formed in the preheating portion, and the first compressed air or the second compressed air discharged from these holes is directed toward the low pressure heat exchanger (32). is supplied Accordingly, the low pressure heat exchanger 32 is warmed up.

제2 실시예의 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1a)에서도, 제1 실시예의 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1)와 마찬가지로, 가스 터빈(2)의 기동 시에, 압축기(21)로부터의 제1 압축 공기 또는 제2 압축 공기가 배열 회수 보일러(3) 내의 중압 열교환기(33)와 저압 열교환기(32) 사이의 영역에 보내진다. 이에 따라서, 저압 열교환기(32)는 데워진다. 이에 따라서, 저압 열교환기(32)에 의해 증기가 생성될 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 또한, 가스 터빈(2)의 기동 시에는 서지를 방지할 수 있고, 가스 터빈(2)의 운전 시에는 저NOx 운전을 수행할 수 있다는 효과도 제1 실시예와 마찬가지로 나타난다.Also in the combined cycle power generation plant 1a of the second embodiment, as in the combined cycle power generation plant 1 of the first embodiment, when the gas turbine 2 is started, the first compressed air from the compressor 21 or The second compressed air is sent to the area between the medium pressure heat exchanger 33 and the low pressure heat exchanger 32 in the exhaust heat recovery boiler 3 . Accordingly, the low pressure heat exchanger 32 is warmed up. Accordingly, the time until steam is generated by the low-pressure heat exchanger 32 can be shortened. In addition, the effect that a surge can be prevented when the gas turbine 2 is started, and that a low NOx operation can be performed when the gas turbine 2 is operated appears similarly to the first embodiment.

(다른 실시예)(another embodiment)

본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 다음과 같다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. For example:

상기 제1 및 제2 실시예에서는, 수직형 구조의 배열 회수 보일러(3)를 채용하였지만, 이에 한정되지 않고, 수평형(橫型) 구조의 배열 회수 보일러를 채용하여도 좋다.In the first and second embodiments, the exhaust heat recovery boiler 3 of a vertical structure is employed, but it is not limited thereto, and a heat recovery boiler of a horizontal structure may be employed.

또한, 상기 제1 및 제2 실시예에서는, 연관(13)이 설치된 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1, 1a)에 대해 설명하였지만, 연관(13)이 설치되어 있지 않은 컴바인드 사이클 발전 플랜트에 대해서도 본 발명을 동일하게 적용할 수 있다.In the first and second embodiments, the combined cycle power generation plants 1 and 1a in which the fire pipe 13 is installed have been described. The invention is equally applicable.

또한, 상기 제1 및 제2 실시예에서는, 고압 증기의 팽창 과정의 중간에서 저압 증기가 도입되는 일단 타입의 증기 터빈(50)에 대해 예를 들어 설명하였지만, 증기 터빈(50)의 구성은 이에 한정되는 것이 아니고, 고압 증기에 의해 구동되는 고압 증기 터빈과, 고압 증기 터빈에 샤프트에 의해 접속되어 저압 증기에 의해 구동되는 저압 증기 터빈을 포함하는 이단 타입을 채용하여도 좋다.In addition, in the first and second embodiments, the one-stage type steam turbine 50 to which low-pressure steam is introduced in the middle of the expansion process of high-pressure steam has been described as an example, but the configuration of the steam turbine 50 is thus Without limitation, a two-stage type including a high-pressure steam turbine driven by high-pressure steam and a low-pressure steam turbine connected to the high-pressure steam turbine by a shaft and driven by low-pressure steam may be employed.

또한, 상기 제1 및 제2 실시예에서, 삼방 밸브(6, 16)를 채용하였지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 삼방 밸브(6) 대신, 보일러 상류측 접속 배관(8)에 개폐 밸브를 설치하고 또한 추기 배관(26)의 하류단의 상류 측에 개폐 밸브를 설치하여도 좋다. 또한, 삼방 밸브(16) 대신 보일러 상류 측 접속 배관(17)에 개폐 밸브를 설치하고 또한 추기 배관(5)의 하류 측 부분에 개폐 밸브를 설치하여도 좋다.In addition, in the first and second embodiments, the three-way valves 6 and 16 were employed, but the present invention is not limited thereto. Instead of the three-way valve 6, an on-off valve is installed in the upstream connection pipe 8 of the boiler, and In addition, you may provide an on-off valve on the upstream side of the downstream end of the steam extraction pipe 26. As shown in FIG. In addition, instead of the three-way valve 16 , an on/off valve may be provided in the boiler upstream connection pipe 17 , and an on/off valve may be provided in a downstream part of the steam extraction pipe 5 .

또한, 상기 제1 및 제2 실시예에서는, 제1 압축 공기에 의해 저압 열교환기(32)를 데운 후, 그 제1 압축 공기를 배열 회수 보일러(3) 내에 추기하도록 하였지만, 제2 압축 공기를 배열 회수 보일러(3) 내에 추기하여도 좋다. 또한, 제2 압축 공기에 의해 저압 열교환기(32)를 데운 후, 그 제2 압축 공기를 배열 회수 보일러(3) 내에 추기하도록 하였지만, 제1 압축 공기를 배열 회수 보일러(3) 내에 추기하여도 좋다.In addition, in the first and second embodiments, after heating the low-pressure heat exchanger 32 with the first compressed air, the first compressed air is extracted into the exhaust heat recovery boiler 3, but the second compressed air You may add additionally to the waste heat recovery boiler (3). In addition, after heating the low-pressure heat exchanger 32 with the second compressed air, the second compressed air is extracted into the exhaust heat recovery boiler 3, but even if the first compressed air is additionally extracted into the exhaust heat recovery boiler 3 good night.

또한, 상기 제1 및 제2 실시예에서, 삼방 밸브(6, 16) 및 유량 조절 밸브(9, 19)를 제어 장치(12)에 의해 제어하도록 구성하였지만, 이들을 별도로 독립적으로 제어하는 각각의 제어 장치를 설치하여도 좋다.Further, in the first and second embodiments, the three-way valves 6 and 16 and the flow control valves 9 and 19 were configured to be controlled by the control device 12, but each control independently controlling them separately A device may be installed.

1: 컴바인드 사이클 발전 플랜트
2: 가스 터빈
3: 배열 회수 보일러
4: 덕트
5: 추기 배관(제1 추기 배관)
6: 삼방 밸브(제2 삼방 밸브)
6a, 16a: 유입구
6b, 16b: 제1 유출구
6c, 16c: 제2 유출구
8: 보일러 상류측 접속 배관(제2 보일러 상류측 접속 배관)
9: 유량 조절 밸브(제2 유량 조절 밸브)
10: 온도 센서(제1 온도 센서)
11: 온도 센서(제3 온도 센서)
12: 제어 장치
16: 삼방 밸브(제1 삼방 밸브)
17: 보일러 상류측 접속 배관(제1 보일러 상류측 접속 배관)
18: 온도 센서(제2 온도 센서)
19: 유량 조절 밸브(제1 유량 조절 밸브)
21: 압축기
22: 터빈
23: 배기구
24: 추기구
25: 토출구
31: 고압 열교환기
32: 저압 열교환기
50: 증기 터빈1: Combined Cycle Power Plant
2: gas turbine
3: Heat recovery boiler
4: Duct
5: bleed bleed pipe (first bleed pipe)
6: Three-way valve (2nd three-way valve)
6a, 16a: inlet
6b, 16b: first outlet
6c, 16c: second outlet
8: Boiler upstream connection piping (2nd boiler upstream connection piping)
9: Flow control valve (2nd flow control valve)
10: temperature sensor (first temperature sensor)
11: temperature sensor (third temperature sensor)
12: control unit
16: three-way valve (first three-way valve)
17: Boiler upstream connection piping (1st boiler upstream connection piping)
18: temperature sensor (second temperature sensor)
19: flow control valve (first flow control valve)
21: compressor
22: turbine
23: exhaust port
24: extra ball
25: outlet
31: high pressure heat exchanger
32: low pressure heat exchanger
50: steam turbine

Claims (3)

공기를 압축하고, 압축 도중의 공기인 제1 압축 공기의 출구인 추기구 및 압축 종료의 공기인 제2 압축 공기의 출구인 토출구를 구비하는 압축기와, 배기구를 구비하고, 연료와 상기 제2 압축 공기의 연소에 의해 생성된 연소 가스에 의해 구동되며, 상기 배기구로부터 배기 가스를 배출하는 터빈을 구비하는 가스 터빈과,
상기 배기 가스로부터 열을 회수하여, 제1 압력의 증기를 생산하는 고압 열교환기, 및 상기 제1 압력보다 낮은 제2 압력의 증기를 생성하고, 상기 고압 열교환기의 하류 측에 배치된 저압 열교환기를 구비하는 배열 회수 보일러와,
상기 배열 회수 보일러에 의해 생성된 상기 증기에 의해 구동되는 증기 터빈과,
일단이 상기 압축기의 상기 추기구에 접속되고, 타단이 상기 배열 회수 보일러 내의 상기 고압 열교환기와 상기 저압 열교환기 사이의 영역에 배치된 제1 추기 배관과,
상기 제1 추기 배관에 설치된 제1 유량 조절 밸브와,
일단이 상기 압축기의 상기 토출구에 접속되고, 타단이 상기 제1 추기 배관에 접속된 제2 추기 배관과,
상기 제2 추기 배관에 설치된 제2 유량 조절 밸브와,
상기 가스 터빈의 기동 시에, 상기 제1 유량 조절 밸브 또는 상기 제2 유량 조절 밸브를 개방 상태로 하는 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 컴바인드 사이클 발전 플랜트.Compressing air and having a bleed port that is an outlet of the first compressed air that is the air during compression and a discharge port that is an outlet of the second compressed air that is the air that has been compressed, and an exhaust port, comprising: fuel and the second compression a gas turbine driven by combustion gas generated by combustion of air and having a turbine for discharging exhaust gas from the exhaust port;
A high-pressure heat exchanger that recovers heat from the exhaust gas to produce steam of a first pressure, and a low-pressure heat exchanger that generates steam of a second pressure lower than the first pressure, and is disposed on a downstream side of the high-pressure heat exchanger; A waste heat recovery boiler comprising:
a steam turbine driven by the steam generated by the heat recovery boiler;
a first bleed pipe having one end connected to the bleed port of the compressor and the other end disposed in a region between the high-pressure heat exchanger and the low-pressure heat exchanger in the exhaust heat recovery boiler;
a first flow control valve installed in the first extraction pipe;
a second extraction pipe having one end connected to the discharge port of the compressor and the other end connected to the first extraction pipe;
a second flow control valve installed in the second extraction pipe;
A combined cycle power generation plant comprising a control device that opens the first flow rate control valve or the second flow rate control valve when the gas turbine is started. 제1항에 있어서,
상기 제1 추기 배관에서 상기 제1 유량 조절 밸브의 하류 측에 설치되고, 상기 제1 압축 공기가 유입되는 유입구, 상기 제1 압축 공기를 유출시키는 제1 유출구, 및 상기 제1 압축 공기를 상기 배열 회수 보일러 내의 상기 영역에 유출시키는 제2 유출구를 구비하는 제1 삼방 밸브와,
상기 제1 삼방 밸브의 상기 제1 유출구와 상기 배열 회수 보일러를 접속하는 제1 보일러 상류측 접속 배관과,
상기 제2 추기 배관에서 상기 제2 유량 조절 밸브의 하류 측에 설치되고, 상기 제2 압축 공기가 유입되는 유입구, 상기 제2 압축 공기를 유출시키는 제1 유출구, 및 상기 제2 압축 공기를 상기 제1 추기 배관의 쪽으로 유출시키는 제2 유출구를 구비하는 제2 삼방 밸브와,
상기 제2 삼방 밸브의 상기 제1 유출구와 상기 배열 회수 보일러를 접속하는 제2 보일러 상류측 접속 배관과,
상기 영역의 분위기 온도를 검출하는 제1 온도 센서와,
상기 제1 추기 배관에서 상기 제1 유량 조절 밸브보다 상류 측에 설치되고, 상기 제1 압축 공기의 온도를 검출하는 제2 온도 센서와,
상기 제2 추기 배관에서 상기 제2 유량 조절 밸브보다 상류 측에 설치되고, 상기 제2 압축 공기의 온도를 검출하는 제3 온도 센서를 더 구비하고,
상기 제어 장치는, 제1 처리 또는 제2 처리를 수행하도록 구성되고,
상기 제1 처리는, 상기 제2 온도 센서에 의해 검출된 온도와 상기 제1 온도 센서에 의해 검출된 온도의 차이가 제1 소정 값보다 높은 경우에, 상기 제1 유량 조절 밸브를 개방 상태로 하는 동시에 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 폐쇄 상태로 하고 또한 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 개방 상태로 하고, 상기 제2 온도 센서에 의해 검출된 온도와 상기 제1 온도 센서에 의해 검출된 온도의 차이가 상기 제1 소정 값 이하가 되었을 때에, 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 폐쇄 상태로 하고 또한 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 개방 상태로 하거나, 또는 상기 제1 유량 조절 밸브를 폐쇄 상태로 하는 동시에 상기 제2 유량 조절 밸브를 개방 상태로 하고 또한 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 개방 상태로 하여 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 폐쇄 상태로 하는 처리이고,
상기 제2 처리는, 상기 제3 온도 센서에 의해 검출된 온도와 상기 제1 온도 센서에 의해 검출된 온도의 차이가 제2 소정 값보다 높은 경우에, 상기 제2 유량 조절 밸브를 개방 상태로 하는 동시에 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 폐쇄 상태로 하고 또한 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 개방 상태로 하고, 상기 제3 온도 센서에 의해 검출된 온도와 상기 제1 온도 센서에 의해 검출된 온도의 차이가 상기 제2 소정 값 이하가 되었을 때에, 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 폐쇄 상태로 하고 또한 상기 제2 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 개방 상태로 하거나, 또는 상기 제2 유량 조절 밸브를 폐쇄 상태로 하는 동시에 상기 제1 유량 조절 밸브를 개방 상태로 하고 또한 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제1 유출구를 개방 상태로 하여 상기 제1 삼방 밸브의 상기 제2 유출구를 폐쇄 상태로 하는 처리인 것을 특징으로 하는 컴바인드 사이클 발전 플랜트.According to claim 1,
Installed on the downstream side of the first flow control valve in the first extraction pipe, the inlet through which the first compressed air is introduced, the first outlet through which the first compressed air is discharged, and the first compressed air are arranged in the arrangement a first three-way valve having a second outlet for flowing out to the region in the recovery boiler;
a first boiler upstream connection pipe connecting the first outlet of the first three-way valve and the heat recovery boiler;
It is installed on the downstream side of the second flow rate control valve in the second extraction pipe, the inlet through which the second compressed air flows, a first outlet through which the second compressed air flows out, and the second compressed air through the second extraction pipe. 1 A second three-way valve having a second outlet for flowing out toward the bleed pipe;
a second boiler upstream connection pipe connecting the first outlet of the second three-way valve and the heat recovery boiler;
a first temperature sensor for detecting the ambient temperature of the region;
a second temperature sensor installed on an upstream side of the first flow control valve in the first extraction pipe and detecting a temperature of the first compressed air;
and a third temperature sensor that is installed on an upstream side of the second flow control valve in the second extraction pipe and detects the temperature of the second compressed air,
The control device is configured to perform a first process or a second process,
The first processing includes opening the first flow rate control valve when a difference between the temperature detected by the second temperature sensor and the temperature detected by the first temperature sensor is higher than a first predetermined value. At the same time, the first outlet of the first three-way valve is closed and the second outlet of the first three-way valve is opened, and the temperature detected by the second temperature sensor and the first temperature sensor when the difference in temperature detected by the controller is equal to or less than the first predetermined value, the second outlet of the first three-way valve is placed in a closed state and the first outlet of the first three-way valve is placed in an open state; or The second outlet of the second three-way valve is closed by placing the first flow control valve in a closed state, and simultaneously opening the second flow control valve and opening the first outlet of the second three-way valve. It is a treatment to be in a closed state,
The second processing includes opening the second flow rate control valve when a difference between the temperature detected by the third temperature sensor and the temperature detected by the first temperature sensor is higher than a second predetermined value. At the same time, the first outlet of the second three-way valve is closed and the second outlet of the second three-way valve is opened, and the temperature detected by the third temperature sensor and the first temperature sensor when the difference in temperature detected by the controller is equal to or less than the second predetermined value, the second outlet of the second three-way valve is placed in a closed state and the first outlet of the second three-way valve is placed in an open state; or The second outlet of the first three-way valve is closed with the second flow control valve closed, the first flow control valve open, and the first outlet of the first three-way valve open. A combined cycle power plant characterized in that it is a closed state treatment. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 저압 열교환기는 상기 제1 압축 공기 또는 상기 제2 압축 공기에 의해 데워지는 것을 특징으로 하는 컴바인드 사이클 발전 플랜트.3. The method of claim 1 or 2,
The combined cycle power plant according to claim 1, wherein the low pressure heat exchanger is heated by the first compressed air or the second compressed air.
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