KR102457172B1 - Combined Cycle Power Plant - Google Patents

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KR102457172B1
KR102457172B1 KR1020217005226A KR20217005226A KR102457172B1 KR 102457172 B1 KR102457172 B1 KR 102457172B1 KR 1020217005226 A KR1020217005226 A KR 1020217005226A KR 20217005226 A KR20217005226 A KR 20217005226A KR 102457172 B1 KR102457172 B1 KR 102457172B1
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purge pipe
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하지메 아오키
타츠야 호시노
요시유키 하세가와
테츠야 하라다
히카루 사노
마사노리 류
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카와사키 주코교 카부시키 카이샤
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Abstract

가스 터빈의 효율 저하를 회피하면서 배열 회수 보일러 내의 퍼지를 수행할 수 있는 컴바인드 사이클 발전 플랜트를 제공한다. 컴바인드 사이클 발전 플랜트는, 압축 공기를 생성하는 압축기와, 배기구를 구비하고, 연료와 압축기에 의해 생성된 압축 공기의 연소에 의해 생성된 연소 가스에 의해 구동되며, 배기구로부터 배기 가스를 배출하는 터빈을 구비하는 가스 터빈과, 배기 가스로부터 열을 회수하여 증기를 발생시키는 수직형의 배열 회수 보일러와, 배기구와 배열 회수 보일러의 하부를 접속하는 덕트와, 덕트에 일단이 접속되고, 타단이 대기 중으로 개방되어 공기가 유입되는 제1 퍼지 배관과, 제1 퍼지 배관에 설치된 제1 퍼지 밸브와, 제1 퍼지 배관이 개방되도록 제1 퍼지 밸브를 제어하는 제어 장치를 구비하고 있다.A combined cycle power plant capable of performing purging in a heat recovery boiler while avoiding a decrease in the efficiency of a gas turbine is provided. A combined cycle power plant is a turbine having a compressor for generating compressed air and an exhaust port, driven by combustion gas produced by combustion of fuel and compressed air produced by the compressor, and discharging the exhaust gas from the exhaust port. A gas turbine comprising: a vertical heat recovery boiler for generating steam by recovering heat from exhaust gas; a duct connecting the exhaust port and the lower part of the heat recovery boiler; A first purge pipe that is opened and air flows in, a first purge valve installed in the first purge pipe, and a control device for controlling the first purge valve to open the first purge pipe are 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 플랜트에 서는, 가스 터빈에서 일을 한 후의 배기 가스를 배열 회수 보일러에 인도하여, 배기 가스의 열을 이용하여 증기를 발생시키고, 그 증기에 의해 증기 터빈을 구동하여 발전하는 것이다.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 delivered to a heat recovery boiler, steam is generated using the heat of the exhaust gas, and the steam turbine is driven to generate electricity. .

컴바인드 사이클 발전 플랜트에서는, 그 기동 시에, 배열 회수 보일러 내에 잔류하고 있는 가스(가연성 가스 등)을 퍼지(purge)할 필요가 있다.In a combined cycle power plant, it is necessary to purge the gas (flammable gas, etc.) remaining in the exhaust heat recovery boiler at the time of startup.

예를 들어, 특허문헌 1의 컴바인드 사이클 발전 플랜트에서는, 압축기로부터의 압축 공기를 배열 회수 보일러로 추기(抽氣)시키기 위한 추기관이 설치되어 있다. 이러한 추기관에는, 개방 상태에서 압축 공기를 배열 회수 보일러에 추기시키고, 폐쇄 상태에서 압축 공기의 배열 회수 보일러로의 추기를 차단하는 밸브가 설치되어 있다. 여기서, 추기관을 통해 배열 회수 보일러에 추기되는 압축 공기는, 압축기에서 생성된 압축 공기의 일부이다.For example, in the combined cycle power plant of Patent Document 1, an extraction pipe for extracting compressed air from a compressor to a heat recovery boiler is provided. In such an extraction pipe, a valve is provided for extracting compressed air to the exhaust heat recovery boiler in an open state and blocking extraction of compressed air to the exhaust heat recovery boiler in a closed state. Here, the compressed air extracted to the exhaust heat recovery boiler through the extraction pipe is a part of the compressed air generated by the compressor.

가스 터빈의 터빈의 배기구는 덕트(특허문헌 1에서는 바이패스로 칭함)를 통해 배열 회수 보일러에 접속되어 있다. 상기 덕트에는, 터빈으로부터 배출된 배기 가스를 연관(煙管)에 유입시키는 동시에 배열 회수 보일러로의 배기 가스의 유입을 차단하는 제1 위치, 또는 상기 배기 가스를 배열 회수 보일러에 유입시키는 동시에 연관으로의 배기 가스의 유입을 차단하는 제2 위치에 배치되는 배기 바이패스 댐퍼가 설치되어 있다.The exhaust port of the turbine of a gas turbine is connected to a waste heat recovery boiler via a duct (it is called a bypass in patent document 1). In the duct, a first position for allowing exhaust gas discharged from the turbine to flow into the fire pipe and blocking the flow of the exhaust gas to the heat recovery boiler, or for introducing the exhaust gas into the heat recovery boiler while simultaneously flowing into the fire pipe An exhaust bypass damper disposed at a second position for blocking the inflow of exhaust gas is provided.

배열 회수 보일러 내의 가스를 퍼지할 때에는, 가스 터빈을 구동하고 있는 상태(연소 중의 상태)에서, 배기 바이패스 댐퍼가 제1 위치에 배치되고 또는 밸브가 개방 상태가 되도록, 배기 바이패스 댐퍼 및 밸브가 제어 장치에 의해 제어된다. 이에 따라서, 압축 공기의 일부가 추기관을 통해 배열 회수 보일러에 추기되고, 배열 회수 보일러 내의 가스가 퍼지된다.When purging the gas in the exhaust heat recovery boiler, the exhaust bypass damper and the valve are operated so that the exhaust bypass damper is disposed in the first position or the valve is in the open state while the gas turbine is being driven (combusted). Controlled by a control device. Accordingly, a portion of the compressed air is extracted to the exhaust heat recovery boiler through the steam extraction pipe, and the gas in the exhaust heat recovery boiler is purged.

일본 특허 제5550461호 공보Japanese Patent No. 5550461 Publication

가스 터빈을 정지한 후 다시 기동하는 때에, 배열 회수 보일러에 잔류하고 있는 가스를 퍼지할 필요가 있다. 이 경우, 가스 터빈을 기동하기 전에 가스 터빈의 로터를 모터에 의해 회전시킴으로써, 연소기에서 연소가 일어나는 일이 없이, 가스 터빈을 통과하는 공기에 의해 배열 회수 보일러가 소기(掃氣)된다(프리 퍼지(pre-purge)라고 칭한다). 이 경우, 배열 회수 보일러뿐만 아니라 가스 터빈 내에 잔류하고 있는 가스도 퍼지할 필요가 있기 때문에, 프리 퍼지에는 시간을 요한다.When restarting the gas turbine after stopping it, it is necessary to purge the gas remaining in the heat recovery boiler. In this case, by rotating the rotor of the gas turbine by the motor before starting the gas turbine, the exhaust heat recovery boiler is purged by the air passing through the gas turbine without combustion occurring in the combustor (pre-purge). (called pre-purge). In this case, since it is necessary to purify not only the exhaust heat recovery boiler but also the gas remaining in the gas turbine, the pre-purging takes time.

또한, 가스 터빈을 단독으로 운전 중에 복합 발전으로의 이행 준비 시에, 가스 터빈을 단독으로 운전시키면서 배열 회수 보일러 내를 퍼지할 필요가 있다. 이 경우, 압축기로부터의 추기용 압축 공기가 퍼지용 공기로서 사용된다. 그러나, 추기용의 압축 공기를 사용하면, 가스 터빈의 효율의 저하로 이어진다.In addition, it is necessary to purge the inside of the exhaust heat recovery boiler while operating the gas turbine independently in preparation for transition to combined cycle power generation while operating the gas turbine independently. In this case, compressed air for extraction from the compressor is used as air for purging. However, use of compressed air for additional extraction leads to a decrease in the efficiency of the gas turbine.

따라서, 본 발명은, 자연 통풍에 의해 배열 회수 보일러 내의 퍼지를 실시할 수 있는 컴바인드 사이클 발전 플랜트를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a combined cycle power generation plant capable of purging the exhaust heat recovery boiler by natural ventilation.

본 발명의 컴바인드 사이클 발전 플랜트는, 압축 공기를 생성하는 압축기와, 배기구를 구비하고, 연료와 상기 압축기에 의해 생성된 상기 압축 공기의 연소에 의해 생성된 연소 가스에 의해 구동되며, 상기 배기구로부터 배기 가스를 배출하는 터빈을 구비하는 가스 터빈과, 상기 배기 가스로부터 열을 회수하여 증기를 발생시키는 수직형의 배열 회수 보일러와, 상기 배기구와 상기 배열 회수 보일러의 하부를 접속하는 덕트와, 상기 덕트에 일단이 접속되고, 타단이 대기 중으로 개방되어 공기가 유입되는 제1 퍼지 배관과, 상기 제1 퍼지 배관에 설치된 제1 퍼지 밸브와, 상기 제1 퍼지 배관이 개방되도록 상기 제1 퍼지 밸브를 제어하는 제어 장치를 구비하는 것이다.A combined cycle power plant of the present invention has a compressor for generating compressed air and an exhaust port, and is driven by fuel and combustion gas produced by combustion of the compressed air produced by the compressor, from the exhaust port a gas turbine including a turbine for discharging exhaust gas; a vertical heat recovery boiler configured to generate steam by recovering heat from the exhaust gas; a duct connecting the exhaust port to a lower part of the heat recovery boiler; and the duct; a first purge pipe having one end connected to , and the other end being opened to the atmosphere to allow air to flow in, a first purge valve installed in the first purge pipe, and controlling the first purge valve to open the first purge pipe to have a control device that

본 발명에 따르면, 가스 터빈의 정지 후에 다시 가스 터빈을 기동시키는 경우에는, 제1 퍼지 밸브가 개방 상태로 되어 제1 퍼지 배관이 개방된다. 이 경우, 배열 회수 보일러 내에서 고온 상태에 있는 관 군(群) 주위의 공기는 가열되어 있기 때문에, 외기 온도의 공기의 비중보다 작다. 이에 따라서, 외부 공기가 제1 퍼지 배관을 통해 배열 회수 보일러의 하부로부터 당해 배열 회수 보일러 내로 유입하기 때문에, 자연 통풍에 의해 퍼지 효과가 나타난다. 따라서, 가스 터빈을 기동시키기 전에 가스 터빈을 모터에 의해 회전시킴으로써 발생하는 공기의 흐름을 이용하여 배열 회수 보일러 내를 퍼지하는 것, 즉 가스 터빈을 회전시킴으로써 프리 퍼지를 반드시 요하지 않는다. 이러한 구성에 의해서, 가스 터빈의 정지 중에 자연 통풍에 의해 배열 회수 보일러 내를 퍼지할 수 있기 때문에, 가스 터빈 및 발전 플랜트의 기동 시간을 단축하는 것이 가능해진다. 또한, 가스 터빈의 운전 시(가스 터빈을 단독으로 운전 중에 복합 발전(가스 터빈 운전과 배열 회수 보일러 운전)으로의 이행 준비 시)에는, 마찬가지로 자연 통풍에 의해 배열 회수 보일러 내를 퍼지할 수 있다. 이에 따라서, 압축기의 추기용의 압축 공기를 사용하지 않아도 때문에, 가스 터빈의 효율 저하를 초래하지 않는다.According to this invention, when starting a gas turbine again after stopping a gas turbine, a 1st purge valve becomes an open state, and a 1st purge pipe is opened. In this case, since the air around the tube group in a high temperature state in the heat recovery boiler is heated, it is smaller than the specific gravity of the air at the outside temperature. Accordingly, since the outside air flows into the exhaust heat recovery boiler from the lower part of the exhaust heat recovery boiler through the first purge pipe, a purge effect occurs by natural ventilation. Therefore, purging the inside of the heat recovery boiler using the air flow generated by rotating the gas turbine by the motor before starting the gas turbine, that is, pre-purging by rotating the gas turbine is not necessarily required. Since the inside of a heat recovery boiler can be purged by natural ventilation during stoppage of a gas turbine by such a structure, it becomes possible to shorten the start-up time of a gas turbine and a power plant. Also, during operation of the gas turbine (in preparation for transition to combined cycle power generation (gas turbine operation and exhaust heat recovery boiler operation) during operation of the gas turbine alone), the inside of the exhaust heat recovery boiler can be purged by natural ventilation similarly. Accordingly, since the compressed air for extraction of the compressor is not used, a decrease in the efficiency of the gas turbine is not caused.

상기 발명에서, 상기 제1 퍼지 배관에서 상기 제1 퍼지 밸브의 상류 측에 체크 밸브가 설치되어 있는 것이 바람직하다.In the above invention, it is preferable that a check valve is installed on an upstream side of the first purge valve in the first purge pipe.

상기 구성에 따르면, 가스 터빈의 운전 시에서 배열 회수 보일러 내의 압력이 정압이 된 경우에, 체크 밸브에 의해 공기의 역류를 방지할 수 있다. 또한, 체크 밸브를 제1 퍼지 밸브의 상류 측에 배치함으로써, 당해 체크 밸브에 스틱(stick) 등의 문제가 발생한 경우에, 제1 퍼지 밸브를 폐쇄 상태로 두면, 배열 회수 보일러가 운전 중이라도 체크 밸브를 수리 또는 교환할 수 있다.According to the above configuration, when the pressure in the exhaust heat recovery boiler becomes a positive pressure during operation of the gas turbine, the check valve can prevent backflow of air. In addition, by arranging the check valve on the upstream side of the first purge valve, when a problem such as a stick occurs in the check valve, if the first purge valve is left in a closed state, the check valve is can be repaired or replaced.

상기 발명에서, 컴바인드 사이클 발전 플랜트는, 상기 배열 회수 보일러 내의 온도를 검출하는 제1 온도 센서와, 상기 제1 퍼지 배관에서 상기 체크 밸브의 상류 측에 배치되고, 상기 제1 퍼지 배관 내의 상기 공기의 온도를 검출하는 제2 온도 센서를 더 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 제1 온도 센서에 의해 검출된 온도와 상기 제2 온도 센서에 의해 검출된 온도의 차이에 기초하여, 상기 제1 퍼지 배관이 폐쇄되도록 상기 제1 퍼지 밸브를 제어하도록 구성되어 있어도 좋다.In the above invention, the combined cycle power plant includes a first temperature sensor for detecting a temperature in the heat recovery boiler, and an upstream side of the check valve in the first purge pipe, the air in the first purge pipe further comprising a second temperature sensor detecting a temperature of You may be comprised so that a piping may be comprised so that it may control the said 1st purge valve so that it may close.

상기 구성에 따르면, 제1 온도 센서에 의해 검출된 온도 및 제2 온도 센서에 의해 검출된 온도의 차이에 기초하여 퍼지를 완료해야 할 시기가 판단된다. 따라서, 필요 이상으로 퍼지를 수행하는 것이 방지된다.According to the above configuration, the time when purging should be completed is determined based on the difference between the temperature detected by the first temperature sensor and the temperature detected by the second temperature sensor. Thus, it is prevented from performing the purge more than necessary.

상기 발명에서, 상기 터빈은 모터에 의해 회전되는 상태와 상기 모터와 분리된 상태 사이에서 전환되는 로터를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 가스 터빈에서 연소 종료 후이고 상기 로터가 상기 모터에 의해 회전될 때에, 상기 제1 퍼지 배관이 개방되도록 상기 제1 퍼지 밸브를 제어하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.In the above invention, the turbine has a rotor that is switched between a state rotated by a motor and a state separated from the motor, and the control device is configured to: It is preferably configured to control the first purge valve so that the first purge pipe is opened when the first purge pipe is opened.

압축 공기의 연소 종료 후에 가스 터빈이 정지된 후, 이러한 가스 터빈 및 피구동기 로터의 변형의 발생을 피하기 위해서나 기동 전에 축 중심의 구부러짐을 적게 하기 위해서, 터닝(turning)이 수행되고 있다. 상기 구성에 따르면, 터닝의 실시 중에 제1 퍼지 밸브가 제어되어 배열 회수 보일러 내의 가스가 퍼지되기 때문에, 터닝의 실시 후에 퍼지를 수행하는 경우 보다, 퍼지의 시간을 단축할 수 있다.After the gas turbine is stopped after the combustion of the compressed air is finished, turning is performed to avoid occurrence of deformation of the gas turbine and the driven rotor or to reduce the bending of the shaft center before starting. According to the above configuration, since the gas in the exhaust heat recovery boiler is purged by controlling the first purge valve during turning, the purge time can be shortened compared to when purging is performed after turning.

상기 발명에서, 컴바인드 사이클 발전 플랜트는, 상기 덕트에 접속되고, 상기 배기 가스를 대기 중에 방출하는 연관과, 상기 덕트에 설치되고, 상기 배기 가스를 상기 연관으로 유입시키는 동시에 상기 배열 회수 보일러로의 상기 배기 가스의 유입을 차단하는 제1 위치 또는 상기 배열 회수 보일러로 상기 배기 가스를 유입시키는 동시에 상기 연관으로의 상기 배기 가스의 유입을 차단하는 제2 위치에 배치되는 배기 바이패스 댐퍼를 더 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 가스 터빈의 운전 시에, 상기 배기 바이패스 댐퍼가 상기 제1 위치에 배치되고 또한 상기 제1 퍼지 배관이 개방되도록 상기 배기 바이패스 댐퍼 및 상기 제1 퍼지 밸브를 제어하도록 구성되어 있어도 좋다.In the above invention, the combined cycle power plant includes: a pipe connected to the duct and emitting the exhaust gas to the atmosphere; and an exhaust bypass damper disposed at a first position for blocking the inflow of the exhaust gas or a second position for blocking the inflow of the exhaust gas to the flue while introducing the exhaust gas to the heat recovery boiler; , the control device controls the exhaust bypass damper and the first purge valve so that the exhaust bypass damper is disposed at the first position and the first purge pipe is opened during operation of the gas turbine may be composed.

상기 구성에 따르면, 가스 터빈의 운전 시(가스 터빈의 단독 운전에서 복합 운전으로 이행 시)에서, 배기 바이패스 댐퍼가 제1 위치에 배치되고 또한 제1 퍼지 밸브가 개방 상태로 되어 제1 퍼지 배관이 개방된다. 이 경우, 배열 회수 보일러 내에서 고온 상태에 있는 관 군의 주위의 공기가 가열되어 있기 때문에, 외기 온도의 공기의 비중보다 작다. 이에 따라서, 외기가 제1 퍼지 배관을 통해 배열 회수 보일러의 하부로부터 당해 배열 회수 보일러 내로 유입되고, 퍼지 효과가 나타난다. 따라서, 압축기가 운전 중에 그 압축 공기를 사용하여 퍼지를 수행하지 않아도 된다. 이에 따라서, 가스 터빈의 효율 저하를 초래하지 않는다.According to the above configuration, at the time of operation of the gas turbine (transition from the single operation of the gas turbine to the combined operation), the exhaust bypass damper is disposed at the first position and the first purge valve is in an open state, so that the first purge pipe this is open In this case, since the air around the tube group in a high temperature state in the heat recovery boiler is heated, it is smaller than the specific gravity of the air at the outside temperature. Accordingly, outside air flows into the waste heat recovery boiler from the lower part of the heat recovery boiler through the first purge pipe, and a purge effect appears. Therefore, the compressor does not need to use the compressed air to perform purge during operation. Accordingly, there is no reduction in the efficiency of the gas turbine.

상기 발명에서, 상기 압축기는, 상기 압축 공기를 유출시키는 추기구를 구비하고, 상기 추기구와 상기 덕트를 접속하는 제2 퍼지 배관 및 상기 제2 퍼지 배관에 설치된 제2 퍼지 밸브를 더 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 가스 터빈의 운전 시에, 상기 제2 퍼지 배관이 개방되도록 상기 제2 퍼지 밸브를 제어하도록 구성되어 있어도 좋다.In the above invention, the compressor further includes a bleed port for discharging the compressed air, a second purge pipe connecting the bleed port and the duct, and a second purge valve installed on the second purge pipe, The control device may be configured to control the second purge valve so that the second purge pipe is opened during operation of the gas turbine.

상기 구성에 따르면, 배열 회수 보일러 내의 가스를 퍼지하는 때에, 제2 퍼지 배관을 통해 유입되는 압축 공기를 사용할 수 있기 때문에, 가스 터빈의 효율이 약간 저하될 가능성이 있지만, 사용하는 압축 공기량에 의해 퍼지에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.According to the above configuration, when purging the gas in the exhaust heat recovery boiler, since compressed air flowing in through the second purge pipe can be used, the efficiency of the gas turbine may slightly decrease, but the purge depends on the amount of compressed air used. can shorten the time required for

본 발명에 따르면, 가스 터빈의 효율 저하를 회피하면서 배열 회수 보일러 내의 퍼지를 실시할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inside of a heat recovery boiler can be purged while avoiding the efficiency fall of a gas turbine.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컴바인드 사이클 발전 플랜트의 개략적인 구성도이다.
도 2의 (a)는 도 1의 가스 터빈과 그 주변 구성을 도시하는 개략적인 구성도이고, (b)는 가스 터빈과 그 주변 구성의 다른 예를 도시하는 개략적인 구성도이다.
도 3은 제1 실시예의 제어 장치의 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컴바인드 사이클 발전 플랜트의 개략적인 구성도이다.
도 5는 제2 실시예의 제어 장치의 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.1 is a schematic configuration diagram of a combined cycle power plant according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 (a) is a schematic configuration diagram showing the gas turbine of Fig. 1 and its peripheral configuration, (b) is a schematic configuration diagram showing another example of the gas turbine and its peripheral configuration.
Fig. 3 is a flowchart showing the flow of processing of the control device of the first embodiment.
4 is a schematic configuration diagram of a combined cycle power plant according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a flowchart showing the flow of processing of the control device of the second embodiment.

(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 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 추가, 삭제 및 변경이 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 following examples, and additions, deletions, and changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1)는, 발전기(34)(도 2(a), (b) 참조)에 접속된 가스 터빈(2)과, 가스 터빈(2)에서의 배기 가스로부터 열을 회수하여 증기를 발생시키는 수직형(竪型) 구조의 배열 회수 보일러(3)와, 덕트(4)와, 제1 퍼지 배관(5)과, 제1 퍼지 밸브(6)와, 체크 밸브(7)와, 제1 온도 센서(10)와, 제2 온도 센서(11)와, 제어 장치(12)를 구비하고 있다. 제어 장치(12)는, 예를 들어 ROM이나 RAM 등과 같은 메모리 및 CPU를 구비한 컴퓨터이고, ROM에 저장된 프로그램이 CPU에 의해 실행된다. 여기서, 배열 회수 보일러(3)에 의해 발생된 증기는, 도시하지 않은 증기 터빈에 의한 발전에 이용된다.As shown in Fig. 1, a combined cycle power generation plant 1 according to the first embodiment includes a gas turbine 2 connected to a generator 34 (see Figs. 2(a) and (b)); A heat recovery boiler 3 having a vertical structure that recovers heat from exhaust gas from the gas turbine 2 to generate steam; a duct 4; a first purge pipe 5; One purge valve 6 , a check valve 7 , a first temperature sensor 10 , a second temperature sensor 11 , and a control device 12 are provided. The control device 12 is, for example, a computer provided with a CPU and a memory such as a ROM or RAM, and a program stored in the ROM is executed by the CPU. Here, the steam generated by the heat recovery boiler 3 is used for power generation by a steam turbine (not shown).

가스 터빈(2)은, 압축기(21), 연소기(25)(도 2(a), (b) 참조) 및 배기구(23)가 설치된 터빈(22)을 구비하고 있다. 가스 터빈(2)에서는, 압축기(21)에서 압축되어 생성된 압축 공기와 연료를 연소기(25)에서 혼합 연소시켜서, 발생한 연소 가스를 터빈(22)으로 공급하고 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.The gas turbine 2 is equipped with the turbine 22 in which the compressor 21, the combustor 25 (refer FIG.2(a), (b)), and the exhaust port 23 were provided. In the gas turbine 2, the compressed air and fuel which are compressed by the compressor 21 and produced|generated are mixed and combusted in the combustor 25, the generated combustion gas is supplied to the turbine 22, and the blade|wing of the turbine 22 is supplied. By rotating , 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.

여기서, 가스 터빈에는, 도 2(a)에 도시된 바와 같은 일축형 가스 터빈(2)과, 도 2(b)에 도시된 바와 같은 이축형 가스 터빈(2a)이 있다. 여기서, 도 2(b)의 구성 요소 중 도 2(a)의 구성 요소와 동일한 것에 대해서는, 도 2(a)의 부호와 동일한 부호를 부여하고 있다.Here, the gas turbine includes a single-screw gas turbine 2 as shown in Fig. 2(a) and a twin-screw gas turbine 2a as shown in Fig. 2(b). Here, the same code|symbol as the code|symbol of FIG.2(a) is attached|subjected about the same component as that of FIG.2(a) among the components of FIG.2(b).

도 2(a)의 가스 터빈(2)에서는, 가스 터빈(2)의 출력축(32)은 커플링(35)을 통해 감속기(33)에 접속되어 있다. 감속기(33)에는, 스타터 모터와 터닝 모터를 겸하는 모터(36)가 접속되고, 또한 커플링(37)을 통해 발전기(34)가 접속되어 있다. 터빈(22)의 로터(31)는, 감속기(33)에 의해, 모터(36)에 의하여 회전되는 상태와 모터(36)와 분리된 상태 사이에서 전환된다. 상기 터닝을 수행할 때에는, 로터(31)는 모터(36)에 의해 회전되도록 되어 있다. 여기서, 도 2(a)의 가스 터빈(2)에서, 스타터 모터와 터닝 모터를 별도로 장비하여도 좋다.In the gas turbine 2 of FIG.2(a), the output shaft 32 of the gas turbine 2 is connected to the reduction gear 33 via the coupling 35. As shown in FIG. A motor 36 serving as a starter motor and a turning motor is connected to the reduction gear 33 , and a generator 34 is connected via a coupling 37 . The rotor 31 of the turbine 22 is switched by the speed reducer 33 between the state rotated by the motor 36 and the state separated from the motor 36 . When performing the turning, the rotor 31 is rotated by the motor 36 . Here, in the gas turbine 2 of FIG.2(a), you may equip a starter motor and a turning motor separately.

또한, 도 2(b)의 가스 터빈(2a)에서는, 스타터 모터인 모터(39)와, 터닝 모터인 모터(36)가 별개로 설치되어 있다. 압축기(21)에는 감속기(38)를 통해 모터(39)가 접속되어 있다. 또한, 가스 터빈(2a)에서는, 가스 제너레이터 터빈(26)과 파워 터빈(27)이 설치된다. 파워 터빈(27)의 출력축(로터)(32)은 커플링(35)을 통해 감속기(33)에 접속되어 있다. 감속기(33)에는, 모터(36)가 접속되어 있는 동시에 커플링(37)을 통해 발전기(34)가 접속되어 있다. 파워 터빈(27)의 출력축(32)은, 감속기(33)에 의해, 모터(36)에 의해 회전되는 상태와 모터(36)와 분리된 상태 사이에서 전환된다. 터닝을 수행할 때에는, 출력축(32)은 모터(36)에 의해 회전되도록 되어 있다. 여기서, 도 2(b)의 가스 터빈(2a)에서, 스타터 모터와 터닝 모터를 겸하는 모터를 설치하여도 좋다.In addition, in the gas turbine 2a of FIG.2(b), the motor 39 which is a starter motor, and the motor 36 which is a turning motor are provided separately. A motor 39 is connected to the compressor 21 via a reduction gear 38 . Moreover, in the gas turbine 2a, the gas generator turbine 26 and the power turbine 27 are provided. The output shaft (rotor) 32 of the power turbine 27 is connected to the speed reducer 33 via a coupling 35 . A motor 36 is connected to the reduction gear 33 , and a generator 34 is connected via a coupling 37 . The output shaft 32 of the power turbine 27 is switched by the speed reducer 33 between the state rotated by the motor 36 and the state separated from the motor 36 . When turning is performed, the output shaft 32 is rotated by the motor 36 . Here, in the gas turbine 2a of FIG.2(b), you may provide the motor which serves also as a starter motor and a turning motor.

도 1에 돌아가면, 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.Returning to FIG. 1 , 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 .

제1 퍼지 배관(5)의 일단은 덕트(4)에 접속되어 있다. 제1 퍼지 배관(5)의 타단은 대기 중에 개방되고, 당해 타단으로부터 외기가 유입되도록 되어 있다. 제1 퍼지 배관(5)에는, 상류 측으로부터 순서대로 체크 밸브(7) 및 제1 퍼지 밸브(6)가 설치되어 있다. 본 실시예에 따르면, 제1 퍼지 밸브(6)로서, 제1 퍼지 배관(5) 내의 공기의 양을 제어하는 유량 제어 밸브(댐퍼)를 채용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 퍼지 배관(5)을 개방 및 폐쇄할 수 있는 개폐 밸브를 채용하여도 좋다. 후술하는 제2 퍼지 밸브(9)에 대해서도 마찬가지이다.One end of the first purge pipe 5 is connected to the duct 4 . The other end of the first purge pipe 5 is opened to the atmosphere, and external air flows in from the other end. The first purge pipe 5 is provided with a check valve 7 and a first purge valve 6 in order from the upstream side. According to the present embodiment, as the first purge valve 6, a flow control valve (damper) for controlling the amount of air in the first purge pipe 5 can be employed, but is not limited thereto, and the first purge pipe 5 is not limited thereto. An on/off valve capable of opening and closing the pipe 5 may be employed. The same applies to the second purge valve 9 to be described later.

제1 온도 센서(10)는, 배열 회수 보일러(3)의 출구 부근의 온도를 검출하고, 그 검출 결과의 신호를 제어 장치(12)로 출력한다. 제2 온도 센서(11)는, 제1 퍼지 배관(5)에서 체크 밸브(7)의 상류 측에 배치되고, 제1 퍼지 배관(5) 내의 공기의 온도를 검출하고, 그 검출 결과의 신호를 제어 장치(12)에 출력한다.The first temperature sensor 10 detects a temperature near the outlet of the heat recovery boiler 3 , and outputs a signal of the detection result to the control device 12 . The second temperature sensor 11 is disposed on the upstream side of the check valve 7 in the first purge pipe 5, detects the temperature of the air in the first purge pipe 5, and transmits a signal of the detection result. output to the control device 12 .

컴바인드 사이클 발전 플랜트(1)에서, 배열 회수 보일러(3) 내의 퍼지는, 가스 터빈(2)의 정지 후에 다시 가스 터빈(2)을 기동시키는 경우(즉 가스 터빈(2)에서 연소 종료 후이고 로터(31)가 모터(36)에 의하여 회전될 때(터닝 시)에 수행된다.In the combined cycle power plant 1 , the purge in the heat recovery boiler 3 , when starting the gas turbine 2 again after stopping the gas turbine 2 (that is, after the end of combustion in the gas turbine 2 , and the rotor When (31) is rotated by the motor (36) (at the time of turning).

제어 장치(12)는, 퍼지를 수행할 때에, 제1 퍼지 배관(5)이 개방되도록 제1 퍼지 밸브(6)를 제어한다. 이 경우, 연소 종료 후의 배열 회수 보일러(3) 내에서 고온 상태에 있는 관 군(群)의 주위의 공기는 가열되어 있기 때문에, 외기 온도의 공기의 비중보다 작다. 이에 따라서, 외기가 제1 퍼지 배관(5)을 통해 배열 회수 보일러(3)의 하부로부터 당해 배열 회수 보일러(3) 내로 유입되고, 퍼지 효과가 나타난다.The control device 12 controls the first purge valve 6 so that the first purge pipe 5 is opened when purging is performed. In this case, since the air around the tube group in a high-temperature state in the exhaust heat recovery boiler 3 after combustion has been completed is heated, it is smaller than the specific gravity of the air at the outside temperature. Accordingly, outside air flows into the exhaust heat recovery boiler 3 from the lower part of the exhaust heat recovery boiler 3 through the first purge pipe 5 , and a purge effect appears.

또한, 제어 장치(12)는, 퍼지의 종료 시를 다음과 같이 판정한다. 제어 장치(12)는, 제1 온도 센서(10)에 의해 검출된 온도 및 제2 온도 센서(11)에 의해 검출된 온도의 차이로부터 배열 회수 보일러(3) 내의 부력을 산출하고, 배열 회수 보일러(3) 내에 유입된 공기의 적산 유량을 산출한다. 제어 장치(12)는 적산 유량이 소정량에 도달하면, 퍼지 종료로 판정하고, 제1 퍼지 배관(5)이 폐쇄되도록 제1 퍼지 밸브(6)를 제어하도록 구성되어 있다.In addition, the control device 12 determines when the purge is finished as follows. The control device 12 calculates the buoyancy in the heat recovery boiler 3 from the difference between the temperature detected by the first temperature sensor 10 and the temperature detected by the second temperature sensor 11 , and the heat recovery boiler (3) Calculate the accumulated flow rate of the air introduced into the interior. When the integrated flow rate reaches a predetermined amount, the control device 12 is configured to determine that the purge is complete, and to control the first purge valve 6 so that the first purge pipe 5 is closed.

이어서, 제어 장치(12)에 의한 퍼지 시의 제어 방법을 설명한다. 도 3은 제어 장치(12)의 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.Next, the control method at the time of the purge by the control apparatus 12 is demonstrated. 3 is a flowchart showing the flow of processing of the control device 12 .

도 3에 도시된 바와 같이, 제어 장치(12)는, 가스 터빈(2)에서 연소 종료 후에, 모터(36)를 구동시켜 터닝을 실시한다(스텝(S1)). 그리고, 제어 장치(12)는, 터닝 시에 제1 퍼지 밸브(6)를 개방 상태로 한다(스텝(S2)). 그리하면, 외기가 제1 퍼지 배관(5)을 통해 배열 회수 보일러(3)의 하부로부터 당해 배열 회수 보일러(3) 내로 유입되고, 퍼지 효과가 나타난다.As shown in FIG. 3 , the control device 12 drives the motor 36 to perform turning after the combustion is completed in the gas turbine 2 (step S1 ). And the control apparatus 12 makes the 1st purge valve 6 open at the time of turning (step S2). Then, outside air flows into the waste heat recovery boiler 3 from the lower part of the waste heat recovery boiler 3 through the first purge pipe 5, and the purge effect is exhibited.

이어서, 제어 장치(12)는, 퍼지 적산 유량이 소정량에 도달했는지 여부를 판별한다(스텝(S3)). 판별 방법은 상술한 바와 같다. 퍼지 적산 유량이 소정량에 도달한 경우에는(스텝(S3)에서 YES), 스텝(S4)으로 진행하고, 퍼지 적산 유량이 소정정량에 도달하지 않은 경우에는(스텝(S3)에서 NO), 스텝(S3)의 처리를 다시 수행한다.Next, the control device 12 determines whether or not the integrated purge flow rate has reached a predetermined amount (step S3). The determination method is the same as described above. When the integrated purge flow rate has reached the predetermined amount (YES in step S3), the process proceeds to step S4, and when the integrated purge flow rate does not reach the predetermined amount (NO in step S3), step The process of (S3) is performed again.

스텝(S4)에서는, 제어 장치(12)는 제1 퍼지 밸브(6)를 폐쇄 상태로 한다. 이에 따라서, 외기가 제1 퍼지 배관(5)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내에 유입하지 않게 된다. 그리고, 제어 장치(12)는, 모터(36)를 정지시켜 터닝을 종료시킨다(스텝(S5)).In step S4, the control device 12 puts the first purge valve 6 into a closed state. Accordingly, outside air does not flow into the exhaust heat recovery boiler 3 through the first purge pipe 5 . Then, the control device 12 stops the motor 36 to end the turning (step S5).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예의 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1)에서는, 연소 종료 후이고 터닝 시에, 외기를 제1 퍼지 배관(5)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내에 유입시키기 때문에, 자연 통풍에 의해 퍼지 효과가 나타난다. 따라서, 가스 터빈(2)을 기동시키기 전에 가스 터빈(2)을 모터(36)에 의해 회전시킴으로써 발생하는 공기의 흐름을 이용하는 배열 회수 보일러(3) 내의 퍼지를 반드시 요하지 않는다. 이러한 구성에 의해, 가스 터빈(2)의 정지 중에 자연 통풍에 의해 배열 회수 보일러(3) 내를 퍼지할 수 있기 때문에, 가스 터빈(2) 및 플랜트(1)의 기동 시간을 단축하는 것이 가능해진다. 여기서, 가스 터빈(2)을 회전시킴으로써 당해 가스 터빈(2)의 소기를 위한 퍼지는 필요하다.As described above, in the combined cycle power plant 1 of this embodiment, outside air is introduced into the exhaust heat recovery boiler 3 through the first purge pipe 5 during turning after the completion of combustion. A purge effect appears by ventilation. Therefore, it is not necessarily required to purge in the exhaust heat recovery boiler 3 using a flow of air generated by rotating the gas turbine 2 by the motor 36 before starting the gas turbine 2 . With such a configuration, since the inside of the heat recovery boiler 3 can be purged by natural ventilation while the gas turbine 2 is stopped, it becomes possible to shorten the startup time of the gas turbine 2 and the plant 1 . . Here, by rotating the gas turbine 2, the purge for the scavenging of the said gas turbine 2 is required.

(제2 실시예)(Second embodiment)

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1a)에 대하여 도면을 참조하여 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, and the description thereof is omitted.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1a)는, 덕트(4)에 접속되고, 가스 터빈(2)으로부터의 배기 가스를 대기 중에 방출하는 연관(13)과, 덕트(4)에 설치된 배기 바이패스 댐퍼(41)와, 압축기(21)의 추기구(24)와 덕트(4)를 접속하는 제2 퍼지 배관(8)과, 제2 퍼지 배관(8)에 설치된 제2 퍼지 밸브(9)를 더 구비하고 있다. 여기서, 도 4에는, 제2 퍼지 배관(8)의 하류단이 제1 퍼지 배관(5)의 중간 부분에 접속되어 있어서, 추기구(24)와 덕트(4)가 제2 퍼지 배관(8)에 의해 간접적으로 접속되는 구성으로 되어 있다.As shown in FIG. 4 , a combined cycle power generation plant 1a according to the second embodiment is connected to a duct 4 and discharges exhaust gas from a gas turbine 2 into the atmosphere. and an exhaust bypass damper 41 provided in the duct 4 , a second purge pipe 8 connecting the bleed port 24 of the compressor 21 and the duct 4 , and a second purge pipe 8 . ) is further provided with a second purge valve (9) installed in the. Here, in FIG. 4 , the downstream end of the second purge pipe 8 is connected to the middle part of the first purge pipe 5 , and the venting port 24 and the duct 4 are connected to the second purge pipe 8 . It is configured to be indirectly connected by

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, 도시하지 않은 증기 터빈에 의한 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 의한 발전과 상기 증기 터빈에 의한 발전이 복합되어 수행되는 경우(복합 발전)이다. 여기서, 도 4에서는, 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 by a steam turbine (not shown) is not performed. 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 power generation by the gas turbine 2 and the above This is a case in which power generation by a steam turbine is combined and performed (combined power generation). Here, in FIG. 4 , 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.

상기 구성에서, 제어 장치(12)는, 퍼지를 수행할 때에는, 가스 터빈(2)의 운전 시(가스 터빈(2)을 단독으로 운전 중에 복합 발전으로의 이행 준비 시)에, 배기 바이패스 댐퍼(41)가 제1 위치(P1)에 배치되고 또한 제1 퍼지 배관(5)이 개방되도록 배기 바이패스 댐퍼(41) 및 제1 퍼지 밸브(6)를 제어하도록 구성되어 있다. 이 경우, 제1 실시예와 마찬가지로, 직전까지 고온의 배기 가스가 유입되었던 배열 회수 보일러(3) 내에서 고온 상태에 있는 관 군의 주위의 공기가 가열되어 있기 때문에, 외기 온도의 공기 비중보다 작다. 이에 따라서, 외기가 제1 퍼지 배관(5)을 통해 배열 회수 보일러(3)의 하부로부터 당해 배열 회수 보일러(3) 내에 유입하기 ‹š문에, 자연 통풍에 의해 퍼지 효과가 나타난다.In the above configuration, when performing the purging, the control device 12 includes an exhaust bypass damper when the gas turbine 2 is operated (when the gas turbine 2 is operated alone while preparing for transition to combined cycle power generation). 41 is disposed at the first position P1 and is configured to control the exhaust bypass damper 41 and the first purge valve 6 so that the first purge pipe 5 is opened. In this case, as in the first embodiment, since the air around the tube group in a high-temperature state is heated in the exhaust heat recovery boiler 3 into which the high-temperature exhaust gas has been introduced until just before, it is smaller than the specific gravity of the air at the outside temperature. . Accordingly, since outside air flows into the waste heat recovery boiler 3 from the lower part of the waste heat recovery boiler 3 through the first purge pipe 5, a purge effect appears by natural ventilation.

여기서, 가스 터빈(2)이 운전되고 있는 것, 즉 압축기(21)가 운전되고 있는 것을 이용하여, 제어 장치(12)는, 제2 퍼지 배관(8)이 개방되도록 제2 퍼지 밸브(9)를 제어하여도 좋다. 이 경우, 압축기(21)에서 생성된 압축 공기가 추기구(24)로부터 제2 퍼지 배관(8)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내에 유입된다. 이에 따라서, 가스 터빈(2)의 효율이 약간 저하될 가능성이 있지만, 사용하는 압축 공기량에 의해 퍼지에 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 여기서, 제1 퍼지 밸브(6) 및 제2 퍼지 밸브(8)를 동시에 개방 상태로 하여도, 제1 퍼지 배관(5)으로부터 배열 회수 보일러(3)로의 공기의 흐름이 형성되지 않는다. 여기서, 제어 장치(12)에 의한 퍼지의 종료 시의 판정 방법은 제1 실시예와 동일하다.Here, using that the gas turbine 2 is operating, that is, that the compressor 21 is operating, the control device 12 controls the second purge valve 9 so that the second purge pipe 8 is opened. may be controlled. In this case, the compressed air generated by the compressor 21 flows into the exhaust heat recovery boiler 3 from the bleeder 24 through the second purge pipe 8 . Thereby, although the efficiency of the gas turbine 2 may fall slightly, the time required for purging can be shortened by the amount of compressed air used. Here, even when the first purge valve 6 and the second purge valve 8 are opened simultaneously, the flow of air from the first purge pipe 5 to the exhaust heat recovery boiler 3 is not formed. Here, the determination method at the end of the purge by the control device 12 is the same as in the first embodiment.

이어서, 제어 장치(12)에 의한 퍼지 시의 제어 방법에 대해 설명한다. 도 5는 제어 장치(12)의 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.Next, the control method at the time of the purge by the control apparatus 12 is demonstrated. 5 is a flowchart showing the flow of processing of the control device 12 .

도 5에 도시된 바와 같이, 제어 장치(12)는, 가스 터빈(2)의 운전 시(가스 터빈(2)을 단독으로 운전 중에 복합 발전으로의 이행 준비 시)에 배기 바이패스 댐퍼(41)가 제1 위치(P1)에 위치되어 있는지 여부를 판별한다(스텝(S11)). 배기 바이패스 댐퍼(41)가 제1 위치(P1)에 위치되어 있는 경우에는(스텝(S11)에서 YES), 스텝(S13)으로 진행하고, 배기 바이패스 댐퍼(41)가 제1 위치(P1)에 위치되어 있지 않은 경우에는(스텝(S11)에서 NO), 제어 장치(12)는 배기 바이패스 댐퍼(41)를 제1 위치(P1)에 위치시킨다(스텝(S12)).As shown in FIG. 5 , the control device 12 controls the exhaust bypass damper 41 during operation of the gas turbine 2 (in preparation for transition to combined cycle power generation while the gas turbine 2 is operated alone). It is determined whether or not is located at the first position P1 (step S11). When the exhaust bypass damper 41 is positioned at the first position P1 (YES in step S11), the process proceeds to step S13, and the exhaust bypass damper 41 is positioned at the first position P1. ) (NO in step S11), the control device 12 positions the exhaust bypass damper 41 at the first position P1 (step S12).

스텝(S13)에서는, 제어 장치(12)는, 제1 퍼지 밸브(6)를 개방 상태로 한 후, 제2 퍼지 밸브(9)를 개방 상태로 한다. 이에 따라서, 외기가 제1 퍼지 배관(5)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내로 유입하고, 그 후 압축기(21)로부터의 압축 공기가 제2 퍼지 배관(8)을 통해 배열 회수 보일러(3) 내로 유입한다.In step S13 , the control device 12 sets the first purge valve 6 to the open state, and then sets the second purge valve 9 to the open state. Accordingly, outside air flows into the exhaust heat recovery boiler 3 through the first purge pipe 5 , and then compressed air from the compressor 21 flows into the exhaust heat recovery boiler 3 through the second purge pipe 8 . flow into me

이어서, 제어 장치(12)는 퍼지 적산 유량이 소정량에 도달하였는지 여부를 판별한다(스텝(S14)). 퍼지 적산 유량이 소정량에 도달한 경우(스텝(S14)에서 YES), 스텝(S15)으로 진행하고, 퍼지 적산 유량이 소정량에 도달하지 않은 경우(스텝(S14)에서 NO), 스텝(S14)의 처리를 다시 수행한다.Next, the control device 12 determines whether or not the integrated purge flow rate has reached a predetermined amount (step S14). When the integrated purge flow rate has reached the predetermined amount (YES in step S14), the flow advances to step S15, and when the integrated purge flow rate does not reach the predetermined amount (NO in step S14), step S14 ) is processed again.

스텝(S15)에서는, 제어 장치(12)는 제1 퍼지 밸브(6) 및 제1 퍼지 밸브(9)를 폐쇄 상태로 한다. 이에 따라서, 외기 및 압축 공기가 배열 회수 보일러(3) 내로 유입하지 않게 된다.In step S15 , the control device 12 puts the first purge valve 6 and the first purge valve 9 into a closed state. Accordingly, outside air and compressed air do not flow into the exhaust heat recovery boiler 3 .

이상에서 설명한 바와 같이, 제2 실시예의 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1a)에서는, 제1 퍼지 배관(5)을 통해 유입되는 외기와 제2 퍼지 배관(8)을 통해 유입되는 압축 공기를 퍼지의 때에 이용할 수 있기 때문에, 가스 터빈(2)의 효율이 약간 저하될 가능성이 있지만, 사용하는 압축 공기량에 의해 퍼지에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.As described above, in the combined cycle power generation plant 1a of the second embodiment, the outside air flowing in through the first purge pipe 5 and the compressed air flowing in through the second purge pipe 8 are purged at the time of purging. Since it can be used, although the efficiency of the gas turbine 2 may fall slightly, the time required for purging can be shortened by the amount of compressed air to be used.

(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, 제1 온도 센서(10)에 의해 검출된 온도 및 제2 온도 센서(11)에 의해 검출된 온도의 차이로부터 배열 회수 보일러(3)의 부력을 산출하고, 배열 회수 보일러(3)에 유입된 공기의 적산 유량을 산출하고, 당해 적산 유량이 소정량에 도달하면, 퍼지 종료로 판정하여 제1 퍼지 밸브(6)를 폐쇄 상태로 하도록 구성하였다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 온도 센서(10)에 의해 검출된 온도 및 제2 온도 센서(11)에 의해 검출된 온도의 차이가 소정 범위 내에 있을 때에, 퍼지 종료로 판정하여 제1 퍼지 밸브(6)를 폐쇄 상태로 하여도 좋다. 또는, 퍼지를 개시하고 나서 일정 시간 경과 후에 제1 퍼지 밸브(6)를 폐쇄 상태로 하여도 좋다.In the first and second embodiments, the buoyancy of the heat recovery boiler 3 is calculated from the difference between the temperature detected by the first temperature sensor 10 and the temperature detected by the second temperature sensor 11, The integrated flow rate of the air flowing into the waste heat recovery boiler 3 is calculated, and when the integrated flow rate reaches a predetermined amount, it is determined that the purge is finished and the first purge valve 6 is closed. However, the present invention is not limited thereto, and when the difference between the temperature detected by the first temperature sensor 10 and the temperature detected by the second temperature sensor 11 is within a predetermined range, it is determined that the purge is finished and the first purge is The valve 6 may be in a closed state. Alternatively, the first purge valve 6 may be closed after a certain period of time has elapsed from the start of the purge.

또한, 상기 제1 실시예에서는, 가스 터빈(2)에서 연소 종료 후이고 터닝 시에 퍼지를 수행하는 경우에 대해서 설명하였지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 가스 터빈(2)에서 연소 종료 후라면, 터닝의 전에 또는 터닝의 후에 퍼지를 수행하여도 좋다.In addition, in the first embodiment, the gas turbine 2 has described a case in which the purge is performed after the end of combustion and at the time of turning, but the present invention is not limited thereto. Purge may be performed before or after turning.

또한, 상기 제2 실시예에서는, 가스 터빈(2)의 운전 시에 퍼지를 수행할 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 제1 실시예와 마찬가지로, 제2 실시예에 따른 컴바인드 사이클 발전 플랜트(1a)에서도 터닝 시에 자연 통풍에 의한 퍼지를 수행하는 것이 가능하다.In addition, in the second embodiment, the case of performing the purge during operation of the gas turbine 2 has been described, but the present invention is not limited thereto, and, like the first embodiment, the combined cycle power generation according to the second embodiment Even in the plant 1a, it is possible to perform purging by natural ventilation at the time of turning.

또한, 상기 제2 실시예에서는, 제1 퍼지 배관(5)을 통해 유입되는 공기와 제2 퍼지 배관(8)을 통해 유입되는 압축 공기를 이용하여 퍼지를 수행하는 경우에 대해 설명하였지만, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 제1 퍼지 배관(5)을 통해 유입되는 외부 공기만을 이용하여 퍼지를 수행하여도 좋다.In addition, in the second embodiment, the description has been given of a case in which the purge is performed using the air introduced through the first purge pipe 5 and the compressed air introduced through the second purge pipe 8 . As in the first embodiment, the purge may be performed using only the external air introduced through the first purge pipe 5 .

또한, 상기 제1 및 제2 실시예에서는, 제1 퍼지 밸브(6) 및 제2 퍼지 밸브(9)를 제어 장치(12)에 의해 제어하도록 구성하였지만, 제1 퍼지 밸브(6)를 제어하는 제어 장치와 제2 퍼지 밸브(9)를 제어하는 제어 장치를 나누어 설치하여도 좋다.In addition, in the first and second embodiments, the first purge valve 6 and the second purge valve 9 are configured to be controlled by the control device 12 , but the first purge valve 6 is controlled by The control device and the control device for controlling the second purge valve 9 may be provided separately.

1: 컴바인드 사이클 발전 플랜트
2: 가스 터빈
3: 배열 회수 보일러
4: 덕트
5: 제1 퍼지 배관
6: 제1 퍼지 밸브
7: 체크 밸브
8: 제2 퍼지 배관
9: 제2 퍼지 밸브
10: 제1 온도 센서
11: 제2 온도 센서
12: 제어 장치
13: 연관
21: 압축기
22: 터빈
23: 배기구
24: 추기구
31: 로터
36: 모터
41: 배기 바이패스 댐퍼
P1: 제1 위치
P2: 제2 위치1: Combined Cycle Power Plant
2: gas turbine
3: Heat recovery boiler
4: Duct
5: first purge pipe
6: first purge valve
7: Check valve
8: second purge pipe
9: Second purge valve
10: first temperature sensor
11: second temperature sensor
12: control unit
13: association
21: compressor
22: turbine
23: exhaust port
24: extra ball
31: rotor
36: motor
41: exhaust bypass damper
P1: first position
P2: second position

Claims (6)

압축 공기를 생성하는 압축기와, 배기구를 구비하고, 연료와 상기 압축기에 의해 생성된 상기 압축 공기의 연소에 의해 생성된 연소 가스에 의해 구동되며, 상기 배기구로부터 배기 가스를 배출하는 터빈을 구비하는 가스 터빈과,
상기 배기 가스로부터 열을 회수하여 증기를 발생시키는 수직형의 배열 회수 보일러와,
상기 배기구와 상기 배열 회수 보일러의 하부를 접속하는 덕트와,
상기 덕트에 일단이 접속되고, 타단이 대기 중으로 개방되어 공기가 자연 통풍에 의해 유입되는 제1 퍼지 배관과,
상기 제1 퍼지 배관에 설치된 제1 퍼지 밸브와,
상기 제1 퍼지 배관이 개방되도록 상기 제1 퍼지 밸브를 제어하는 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 컴바인드 사이클 발전 플랜트.A gas comprising: a compressor for generating compressed air; turbine and
a vertical heat recovery boiler for generating steam by recovering heat from the exhaust gas;
a duct connecting the exhaust port and a lower part of the heat recovery boiler;
a first purge pipe having one end connected to the duct, the other end being opened to the atmosphere, and air flowing in by natural ventilation;
a first purge valve installed on the first purge pipe;
and a control device for controlling the first purge valve to open the first purge pipe. 제1항에 있어서,
상기 제1 퍼지 배관에서 상기 제1 퍼지 밸브의 상류 측에 체크 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 컴바인드 사이클 발전 플랜트.According to claim 1,
A combined cycle power generation plant, characterized in that a check valve is installed on an upstream side of the first purge valve in the first purge pipe. 제2항에 있어서,
상기 배열 회수 보일러 내의 온도를 검출하는 제1 온도 센서와,
상기 제1 퍼지 배관에서 상기 체크 밸브의 상류 측에 배치되고, 상기 제1 퍼지 배관 내의 상기 공기의 온도를 검출하는 제2 온도 센서를 더 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 제1 온도 센서에 의해 검출된 온도와 상기 제2 온도 센서에 의해 검출된 온도의 차이에 기초하여, 상기 제1 퍼지 배관이 폐쇄되도록 상기 제1 퍼지 밸브를 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴바인드 사이클 발전 플랜트.3. The method of claim 2,
a first temperature sensor for detecting a temperature in the heat recovery boiler;
a second temperature sensor disposed on an upstream side of the check valve in the first purge pipe and configured to detect a temperature of the air in the first purge pipe;
the control device is configured to control the first purge valve to close the first purge pipe based on a difference between the temperature detected by the first temperature sensor and the temperature detected by the second temperature sensor, Combined cycle power plant, characterized in that there is. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 터빈은 모터에 의해 회전되는 상태와 상기 모터와 분리된 상태 사이에서 전환되는 로터를 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 가스 터빈에서 연소 종료 후이고 상기 로터가 상기 모터에 의해 회전될 때에, 상기 제1 퍼지 배관이 개방되도록 상기 제1 퍼지 밸브를 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴바인드 사이클 발전 플랜트.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The turbine has a rotor that is switched between a state rotated by a motor and a state separated from the motor;
wherein the control device is configured to control the first purge valve such that the first purge pipe is opened after the end of combustion in the gas turbine and when the rotor is rotated by the motor. power plant. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 덕트에 접속되고, 상기 배기 가스를 대기 중에 방출하는 연관과,
상기 덕트에 설치되고, 상기 배기 가스를 상기 연관으로 유입시키는 동시에 상기 배열 회수 보일러로의 상기 배기 가스의 유입을 차단하는 제1 위치 또는 상기 배열 회수 보일러로 상기 배기 가스를 유입시키는 동시에 상기 연관으로의 상기 배기 가스의 유입을 차단하는 제2 위치에 배치되는 배기 바이패스 댐퍼를 더 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 가스 터빈의 운전 시에, 상기 배기 바이패스 댐퍼가 상기 제1 위치에 배치되고 또한 상기 제1 퍼지 배관이 개방되도록 상기 배기 바이패스 댐퍼 및 상기 제1 퍼지 밸브를 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴바인드 사이클 발전 플랜트.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
a pipe connected to the duct for discharging the exhaust gas to the atmosphere;
a first location installed in the duct, which introduces the exhaust gas into the flue, and blocks the inflow of the exhaust gas to the heat recovery boiler or at the same time introduces the exhaust gas into the heat recovery boiler and into the flue Further comprising an exhaust bypass damper disposed at a second position to block the inflow of the exhaust gas,
The control device is configured to control the exhaust bypass damper and the first purge valve such that the exhaust bypass damper is disposed in the first position and the first purge pipe is opened when the gas turbine is operated Combined cycle power plant, characterized in that it is. 제5항에 있어서,
상기 압축기는, 상기 압축 공기를 유출시키는 추기구를 구비하고,
상기 추기구와 상기 덕트를 접속하는 제2 퍼지 배관 및 상기 제2 퍼지 배관에 설치된 제2 퍼지 밸브를 더 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 가스 터빈의 운전 시에, 상기 제2 퍼지 배관이 개방되도록 상기 제2 퍼지 밸브를 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴바인드 사이클 발전 플랜트.6. The method of claim 5,
The compressor is provided with a bleeder for discharging the compressed air,
A second purge pipe connecting the bleeder and the duct, and a second purge valve installed in the second purge pipe,
The control device is configured to control the second purge valve so that the second purge pipe is opened during operation of the gas turbine.
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