JP2002256816A - コンバインドサイクル発電プラント - Google Patents
コンバインドサイクル発電プラントInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
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- Control Of Turbines (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】部分負荷運転時、ガス燃料と給水との熱交換を
効果的に行わせて給水からのスチーミングの発生を抑制
するコンバインドサイクル発電プラントを提供する。 【解決手段】本発明に係るコンバインドサイクル発電プ
ラントは、燃料ガス化設備４から生成したガス燃料を蒸
気タービン設備３の復水給水系統１５に設けた復水予熱
器１８で冷却させ、冷却後のガス燃料をガスタービン設
備１のガスタービン燃焼器７に供給する一方、部分負荷
運転時、復水予熱器１８を流れる給水流量に較べてガス
燃料流量が多いとき、復水給水系統１５を流れる再循環
系統２２を設け、給水を増加させた。
効果的に行わせて給水からのスチーミングの発生を抑制
するコンバインドサイクル発電プラントを提供する。 【解決手段】本発明に係るコンバインドサイクル発電プ
ラントは、燃料ガス化設備４から生成したガス燃料を蒸
気タービン設備３の復水給水系統１５に設けた復水予熱
器１８で冷却させ、冷却後のガス燃料をガスタービン設
備１のガスタービン燃焼器７に供給する一方、部分負荷
運転時、復水予熱器１８を流れる給水流量に較べてガス
燃料流量が多いとき、復水給水系統１５を流れる再循環
系統２２を設け、給水を増加させた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、部分負荷運転時、
給水を適正温度に調整するコンバインドサイクル発電プ
ラントに関する。
給水を適正温度に調整するコンバインドサイクル発電プ
ラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料を専ら海外に依存する発電事業分野
では、発電の高熱効率化が燃料の使用量を少なくする点
で最重要課題になっている。
では、発電の高熱効率化が燃料の使用量を少なくする点
で最重要課題になっている。
【０００３】この課題に対し、最近の火力発電プラント
では、ガスタービン設備に排熱回収ボイラおよび蒸気タ
ービン設備を組み合せたコンバインドサイクル発電プラ
ントを用い、ひところのコンベンショナルプラント（一
般の蒸気タービンプラント）の熱効率約３７〜３９％か
ら約４７〜５０％に引き上げ、燃料の節約に寄与してい
る。
では、ガスタービン設備に排熱回収ボイラおよび蒸気タ
ービン設備を組み合せたコンバインドサイクル発電プラ
ントを用い、ひところのコンベンショナルプラント（一
般の蒸気タービンプラント）の熱効率約３７〜３９％か
ら約４７〜５０％に引き上げ、燃料の節約に寄与してい
る。
【０００４】しかし、高熱効率に引き上げられたコンバ
インドサイクル発電プラントであっても、ＣＯ，ＳＯ
ｘ，ＮＯｘ等による環境汚染を考慮すると、液化天然ガ
ス等の良質の燃料への依存度が高くなっている。
インドサイクル発電プラントであっても、ＣＯ，ＳＯ
ｘ，ＮＯｘ等による環境汚染を考慮すると、液化天然ガ
ス等の良質の燃料への依存度が高くなっている。
【０００５】この良質の燃料は、埋蔵量が有限であり、
長期的安定価格と供給が難しい。このため、最近では、
石炭をガス化したガス燃料や残渣油をガス化したガス燃
料を用いて発電を行う石炭ガス化コンバインドサイクル
発電プラントが各種実証試験と解析を兼ねてテスト運転
を行っている。
長期的安定価格と供給が難しい。このため、最近では、
石炭をガス化したガス燃料や残渣油をガス化したガス燃
料を用いて発電を行う石炭ガス化コンバインドサイクル
発電プラントが各種実証試験と解析を兼ねてテスト運転
を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】石炭ガス化等のガス燃
料を用いるコンバインドサイクル発電プラントでは、幾
つかの問題が含まれているが、そのうちの一つに部分負
荷運転の給水の温度調整がある。
料を用いるコンバインドサイクル発電プラントでは、幾
つかの問題が含まれているが、そのうちの一つに部分負
荷運転の給水の温度調整がある。
【０００７】従来、石炭ガス化等のガス燃料を用いるコ
ンバインドサイクル発電プラントは、ガス化炉で生成し
たガス燃料を一旦発電プラント内の復水予熱器を利用し
て冷却し、冷却後のガス燃料をガス精製装置で脱硫・脱
塵を行ってガスタービン燃焼器に供給している。
ンバインドサイクル発電プラントは、ガス化炉で生成し
たガス燃料を一旦発電プラント内の復水予熱器を利用し
て冷却し、冷却後のガス燃料をガス精製装置で脱硫・脱
塵を行ってガスタービン燃焼器に供給している。
【０００８】このような冷却過程において、定格運転
時、復水予熱器は、加熱源としてのガス燃料と被加熱物
としての給水とを良好に熱交換させているものの、部分
負荷運転に入ると、蒸気タービンの出力低下に伴なう給
水の減量の割合にはガス化炉側からのガス燃料が減量調
整できず、ガス燃料過多になってしまう。このため、復
水予熱器は、ガス燃料過多のまま運転を行うと給水がス
チーミングを発生させることがあった。また、この場
合、過多となるガス燃料の一部をフレアに放出すること
も考えられたが、エネルギの無駄な浪費につながり好ま
しくない。
時、復水予熱器は、加熱源としてのガス燃料と被加熱物
としての給水とを良好に熱交換させているものの、部分
負荷運転に入ると、蒸気タービンの出力低下に伴なう給
水の減量の割合にはガス化炉側からのガス燃料が減量調
整できず、ガス燃料過多になってしまう。このため、復
水予熱器は、ガス燃料過多のまま運転を行うと給水がス
チーミングを発生させることがあった。また、この場
合、過多となるガス燃料の一部をフレアに放出すること
も考えられたが、エネルギの無駄な浪費につながり好ま
しくない。
【０００９】本発明は、このような事情に照らしてなさ
れたもので、部分負荷運転時でも、ガス燃料と給水との
熱交換を効果的に行わせて給水のスチーミングの発生を
抑制するコンバインドサイクル発電プラントを提供する
ことを目的とする。
れたもので、部分負荷運転時でも、ガス燃料と給水との
熱交換を効果的に行わせて給水のスチーミングの発生を
抑制するコンバインドサイクル発電プラントを提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るコンバイン
ドサイクル発電プラントは、上述の目的を達成するため
に、請求項１に記載したように、ガスタービン設備に排
熱回収ボイラ、蒸気タービン設備、燃料ガス化設備を組
み合せたコンバインドサイクル発電プラントにおいて、
前記燃料ガス化設備から生成したガス燃料を前記蒸気タ
ービン設備の復水給水系統に設けた復水予熱器で熱交換
させ、熱交換後のガス燃料を前記ガスタービン設備のガ
スタービン燃焼器に供給する一方、部分負荷運転時、前
記復水予熱器を流れる給水流量に較べて前記ガス燃料流
量が多いとき、前記復水給水系統を流れる給水を前記復
水予熱器下流側で分岐して、前記復水給水系統の復水器
に戻して循環させる再循環系統を備えたものである。
ドサイクル発電プラントは、上述の目的を達成するため
に、請求項１に記載したように、ガスタービン設備に排
熱回収ボイラ、蒸気タービン設備、燃料ガス化設備を組
み合せたコンバインドサイクル発電プラントにおいて、
前記燃料ガス化設備から生成したガス燃料を前記蒸気タ
ービン設備の復水給水系統に設けた復水予熱器で熱交換
させ、熱交換後のガス燃料を前記ガスタービン設備のガ
スタービン燃焼器に供給する一方、部分負荷運転時、前
記復水予熱器を流れる給水流量に較べて前記ガス燃料流
量が多いとき、前記復水給水系統を流れる給水を前記復
水予熱器下流側で分岐して、前記復水給水系統の復水器
に戻して循環させる再循環系統を備えたものである。
【００１１】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
２に記載したように、再循環系統は、流量調整弁を備え
たものである。
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
２に記載したように、再循環系統は、流量調整弁を備え
たものである。
【００１２】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
３に記載したように、流量調整弁は、排熱回収ボイラの
脱気器の器内圧力および前記脱気器の入口側の給水温度
に基づいて弁制御信号を演算する演算制御部を備えるも
のである。
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
３に記載したように、流量調整弁は、排熱回収ボイラの
脱気器の器内圧力および前記脱気器の入口側の給水温度
に基づいて弁制御信号を演算する演算制御部を備えるも
のである。
【００１３】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
４に記載したように、流量調整弁は、排熱回収ボイラの
脱気器の器内温度および前記脱気器の入口側の給水温度
に基づいて弁制御信号を演算する演算制御部を備えるも
のである。
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
４に記載したように、流量調整弁は、排熱回収ボイラの
脱気器の器内温度および前記脱気器の入口側の給水温度
に基づいて弁制御信号を演算する演算制御部を備えるも
のである。
【００１４】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
５に記載したように、流量調整弁は、排熱回収ボイラの
脱気器の入口側の給水圧力および給水温度に基づいて弁
制御信号を演算する演算制御部を備えたものである。
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
５に記載したように、流量調整弁は、排熱回収ボイラの
脱気器の入口側の給水圧力および給水温度に基づいて弁
制御信号を演算する演算制御部を備えたものである。
【００１５】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
６に記載したように、復水予熱器は、シェル内の一部に
筒状のガス燃料バイパス部を配置するとともに、その外
側に給水管を配置したものである。
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
６に記載したように、復水予熱器は、シェル内の一部に
筒状のガス燃料バイパス部を配置するとともに、その外
側に給水管を配置したものである。
【００１６】また、本発明に係るコンバインドサイクル
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
７に記載したように、復水予熱器は、シェル内一部に筒
状のガス燃料バイパス部を配置し、その外側に給水管を
配置するとともに、前記シェルの入口側にダンパを備え
たものである。
発電プラントは、上述の目的を達成するために、請求項
７に記載したように、復水予熱器は、シェル内一部に筒
状のガス燃料バイパス部を配置し、その外側に給水管を
配置するとともに、前記シェルの入口側にダンパを備え
たものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンバインド
サイクル発電プラントの実施形態を図面および図面に付
した符号を引用して説明する。
サイクル発電プラントの実施形態を図面および図面に付
した符号を引用して説明する。
【００１８】図１は、本発明に係るコンバインドサイク
ル発電プラントの第１実施形態を示す概略系統図であ
る。
ル発電プラントの第１実施形態を示す概略系統図であ
る。
【００１９】本実施形態に係るコンバインドサイクル発
電プラントは、ガスタービン設備１、排熱回収ボイラ
２、蒸気タービン設備３および燃料ガス化設備４を備え
ている。
電プラントは、ガスタービン設備１、排熱回収ボイラ
２、蒸気タービン設備３および燃料ガス化設備４を備え
ている。
【００２０】ガスタービン設備１は、発電機５、空気圧
縮機６、ガスタービン燃焼器７、ガスタービン８を備
え、空気圧縮機６で吸い込んだ空気を圧縮して高圧に
し、その高圧空気をガス化設備４からのガス燃料ととも
にガスタービン燃焼器７に供給し、ここで燃焼ガスを生
成し、その燃焼ガスをガスタービン８で膨張仕事をさ
せ、その際に発生する動力で発電機５を駆動する構成に
なっている。
縮機６、ガスタービン燃焼器７、ガスタービン８を備
え、空気圧縮機６で吸い込んだ空気を圧縮して高圧に
し、その高圧空気をガス化設備４からのガス燃料ととも
にガスタービン燃焼器７に供給し、ここで燃焼ガスを生
成し、その燃焼ガスをガスタービン８で膨張仕事をさ
せ、その際に発生する動力で発電機５を駆動する構成に
なっている。
【００２１】また、排熱回収ボイラ２は、ケーシング９
内に、過熱器、蒸発器、節炭器等の複数の熱交換器１０
と給水中に含まれる酸素等を脱気する脱気器１１を収容
し、ガスタービン８からの排ガス（排熱）を加熱源と
し、蒸気タービンプラント３からの給水を被加熱源とし
て熱交換させ、その際に発生する蒸気を蒸気タービン設
備３に供給する構成になっている。
内に、過熱器、蒸発器、節炭器等の複数の熱交換器１０
と給水中に含まれる酸素等を脱気する脱気器１１を収容
し、ガスタービン８からの排ガス（排熱）を加熱源と
し、蒸気タービンプラント３からの給水を被加熱源とし
て熱交換させ、その際に発生する蒸気を蒸気タービン設
備３に供給する構成になっている。
【００２２】また、蒸気タービン設備３は、高圧タービ
ン１２、低圧タービン１３、復水器１４、復水給水系統
１５の復水ポンプ１６、グランドコンデンサ１７、復水
予熱器１８、発電機１９を備え、排熱回収ボイラ２から
の蒸気を高圧タービン１２で膨張仕事をさせ、膨張仕事
後のタービン排気を低圧タービン１３でも膨張仕事をさ
せ、その際に発生する動力で発電機１９を駆動する構成
になっている。
ン１２、低圧タービン１３、復水器１４、復水給水系統
１５の復水ポンプ１６、グランドコンデンサ１７、復水
予熱器１８、発電機１９を備え、排熱回収ボイラ２から
の蒸気を高圧タービン１２で膨張仕事をさせ、膨張仕事
後のタービン排気を低圧タービン１３でも膨張仕事をさ
せ、その際に発生する動力で発電機１９を駆動する構成
になっている。
【００２３】また、蒸気タービン設備３は、低圧タービ
ン１３からのタービン排気を復水器１４で海水等の冷却
水Ｗに熱交換して復水にし、その復水を復水ポンプ１６
で昇圧し、さらに低圧タービン１３等のグランド部（図
示せず）からのシール蒸気を熱源としてグランドコンデ
ンサ１７で熱交換して復水を予熱させて給水にし、その
給水を燃料ガス化設備４からの燃料ガスと復水予熱器１
８で予熱させた後、排熱回収ボイラ２の脱気器１１に供
給する構成になっている。
ン１３からのタービン排気を復水器１４で海水等の冷却
水Ｗに熱交換して復水にし、その復水を復水ポンプ１６
で昇圧し、さらに低圧タービン１３等のグランド部（図
示せず）からのシール蒸気を熱源としてグランドコンデ
ンサ１７で熱交換して復水を予熱させて給水にし、その
給水を燃料ガス化設備４からの燃料ガスと復水予熱器１
８で予熱させた後、排熱回収ボイラ２の脱気器１１に供
給する構成になっている。
【００２４】また、燃料ガス化設備４は、ガス化炉２
０、ガス精製装置２１を備え、粉砕機（図示せず）から
の微粉炭を空気または酸素とともにガス化炉２０に供給
してガス燃料を生成し、そのガス燃料を復水予熱器１８
で冷却させ、冷却後のガス燃料をガス精製装置２１で脱
硫・脱塵させた後、ガスタービン燃焼器７に供給する構
成になっている。
０、ガス精製装置２１を備え、粉砕機（図示せず）から
の微粉炭を空気または酸素とともにガス化炉２０に供給
してガス燃料を生成し、そのガス燃料を復水予熱器１８
で冷却させ、冷却後のガス燃料をガス精製装置２１で脱
硫・脱塵させた後、ガスタービン燃焼器７に供給する構
成になっている。
【００２５】このような構成を備えたコンバインドサイ
クル発電プラントにおいて、発電プラントの部分負荷運
転時、ガスタービン設備の出力低下に伴ない、排熱回収
ボイラ２からの蒸気の発生も減少するため、低圧タービ
ン１３の出力も低下する。そのため復水器１４から復水
給水系１５を介して排熱回収ボイラ２の脱気器１１に供
給される給水も減少する。しかし給水量の減少の割合に
はガス化炉２０から生成されるガス燃料の流量を調整す
ることができないため、必然的にガス燃料が過多にな
る。
クル発電プラントにおいて、発電プラントの部分負荷運
転時、ガスタービン設備の出力低下に伴ない、排熱回収
ボイラ２からの蒸気の発生も減少するため、低圧タービ
ン１３の出力も低下する。そのため復水器１４から復水
給水系１５を介して排熱回収ボイラ２の脱気器１１に供
給される給水も減少する。しかし給水量の減少の割合に
はガス化炉２０から生成されるガス燃料の流量を調整す
ることができないため、必然的にガス燃料が過多にな
る。
【００２６】本実施形態は、このような点を考慮してガ
ス燃料の流量と給水の流量とをバランスさせたもので、
復水給水系統１５を復水予熱器１８の下流で分岐させ、
再循環系統２２を設けたものである。すなわち、上記の
ように発電プラントの部分負荷運転時、低圧タービン１
３から復水器１４を介して復水給水系統１５に供給され
る給水は減少する。
ス燃料の流量と給水の流量とをバランスさせたもので、
復水給水系統１５を復水予熱器１８の下流で分岐させ、
再循環系統２２を設けたものである。すなわち、上記の
ように発電プラントの部分負荷運転時、低圧タービン１
３から復水器１４を介して復水給水系統１５に供給され
る給水は減少する。
【００２７】そのとき、減少した給水の一部は、再循環
系統２２を介して復水器１４に戻される。そして、戻さ
れた給水は、低圧タービン１３から復水器１４に供給さ
れた復水と合流し、再び復水給水系統１５を流れて復水
量が増加し、復水予熱器１８を流れるガス燃料とバラン
スする。
系統２２を介して復水器１４に戻される。そして、戻さ
れた給水は、低圧タービン１３から復水器１４に供給さ
れた復水と合流し、再び復水給水系統１５を流れて復水
量が増加し、復水予熱器１８を流れるガス燃料とバラン
スする。
【００２８】このように、本実施形態は、復水給水系統
１５に復水予熱器１８の下流で分岐させて再循環系統２
２を設け、発電プラントの部分負荷運転時、復水給水系
統１５を流れる給水の一部を再循環系統２２を介して復
水器１４に戻し、復水給水系統１５を流れる給水を増加
させて復水予熱器１８に供給されるガス燃料の流量にバ
ランスさせたので、脱気器１１へ供給される給水の温度
が略何時体となり、復水予熱器１８でのスチーミングの
発生を確実に抑制させることができ、復水予熱器１８に
安定運転を行わせることができる。
１５に復水予熱器１８の下流で分岐させて再循環系統２
２を設け、発電プラントの部分負荷運転時、復水給水系
統１５を流れる給水の一部を再循環系統２２を介して復
水器１４に戻し、復水給水系統１５を流れる給水を増加
させて復水予熱器１８に供給されるガス燃料の流量にバ
ランスさせたので、脱気器１１へ供給される給水の温度
が略何時体となり、復水予熱器１８でのスチーミングの
発生を確実に抑制させることができ、復水予熱器１８に
安定運転を行わせることができる。
【００２９】図２は、本発明に係るコンバインドサイク
ル発電プラントの第２実施形態を説明する概略系統図で
ある。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同
一符号を付す。
ル発電プラントの第２実施形態を説明する概略系統図で
ある。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同
一符号を付す。
【００３０】本実施形態に係るコンバインドサイクル発
電プラントは、復水給水系統１５の復水予熱器１８の下
流から分岐して復水器１４に接続させる再循環系統２２
に流量調整弁２３を設け、発電プラントの部分負荷運転
時、復水予熱器１８に供給される給水流量に較べてガス
燃料流量が多い場合、流量調整弁２３により給水の一部
が復水器１４に戻る量を調節することにより、給水流量
をガス燃料流量にバランスさせたものである。
電プラントは、復水給水系統１５の復水予熱器１８の下
流から分岐して復水器１４に接続させる再循環系統２２
に流量調整弁２３を設け、発電プラントの部分負荷運転
時、復水予熱器１８に供給される給水流量に較べてガス
燃料流量が多い場合、流量調整弁２３により給水の一部
が復水器１４に戻る量を調節することにより、給水流量
をガス燃料流量にバランスさせたものである。
【００３１】このように、本実施形態は、再循環系統２
２に流量調整弁２３を設け、発電プラントの部分負荷運
転時、流量調整弁２３により、復水給水系統１５に戻す
給水量を適正量にしたので、復水給水系統１５の給水を
確実に増加させることができ、脱気器１１に供給される
給水の温度を略一定に保つことが可能となるとともに、
スチーミングの発生を確実に防止させることができる。
２に流量調整弁２３を設け、発電プラントの部分負荷運
転時、流量調整弁２３により、復水給水系統１５に戻す
給水量を適正量にしたので、復水給水系統１５の給水を
確実に増加させることができ、脱気器１１に供給される
給水の温度を略一定に保つことが可能となるとともに、
スチーミングの発生を確実に防止させることができる。
【００３２】図３は、本発明に係るコンバインドサイク
ル発電プラントの第３実施形態を説明する概略系統図で
ある。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同
一符号を付す。
ル発電プラントの第３実施形態を説明する概略系統図で
ある。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同
一符号を付す。
【００３３】本実施形態に係るコンバインドサイクル発
電プラントは、排熱回収ボイラ２の脱気器１１に圧力検
出器２４を設けるとともに、その脱気器１１の入口側に
温度検出器２５を設け、各検出器２４，２５の検出信号
に基づいて演算し、その演算値を予め定められた設定値
に突き合わせ、予め定められた設定値を超えたとき、そ
の偏差分に基づいて弁開閉信号を演算して再循環系統２
２に設けた流量調整弁２３に制御信号を与える演算制御
部２６を備えたものである。
電プラントは、排熱回収ボイラ２の脱気器１１に圧力検
出器２４を設けるとともに、その脱気器１１の入口側に
温度検出器２５を設け、各検出器２４，２５の検出信号
に基づいて演算し、その演算値を予め定められた設定値
に突き合わせ、予め定められた設定値を超えたとき、そ
の偏差分に基づいて弁開閉信号を演算して再循環系統２
２に設けた流量調整弁２３に制御信号を与える演算制御
部２６を備えたものである。
【００３４】このように、本実施形態は、排熱回収ボイ
ラの脱気器１１に設けた圧力検出器２４、温度検出器２
５を設け、各検出器２４，２５により検出した信号に基
づいて演算し、その演算値が予め定められた設定値を超
えたとき制御信号を演算して流量調整弁２３に与える演
算制御部２６を備えたので、復水給水系統１５の復水予
熱器１８に供給される給水量をガス化炉２０からのガス
燃料量に見合うようにバランスさせることができ、脱気
器１１に供給される給水の温度を略一定に保つことが可
能となり、復水予熱器１８に発生するスチーミングを確
実に防止することができる。
ラの脱気器１１に設けた圧力検出器２４、温度検出器２
５を設け、各検出器２４，２５により検出した信号に基
づいて演算し、その演算値が予め定められた設定値を超
えたとき制御信号を演算して流量調整弁２３に与える演
算制御部２６を備えたので、復水給水系統１５の復水予
熱器１８に供給される給水量をガス化炉２０からのガス
燃料量に見合うようにバランスさせることができ、脱気
器１１に供給される給水の温度を略一定に保つことが可
能となり、復水予熱器１８に発生するスチーミングを確
実に防止することができる。
【００３５】なお、本実施形態は、再循環系統２２に設
けた流量調整弁２３を開閉制御させる制御信号のもとに
なる圧力信号を発するその圧力検出器２４を脱気器１１
に設けるとともに温度信号を発する温度検出器２５を脱
気器１１の入口側に設けたが、この例に限らず、例えば
図４に示すように、脱気器１１に温度検出器２５ａを、
脱気器１１の入口側に温度検出器２５ｂをそれぞれ設け
てもよく、また、例えば図５に示すように、脱気器１１
の入口側に圧力検出器２４と温度検出器２５を配置して
もよい。
けた流量調整弁２３を開閉制御させる制御信号のもとに
なる圧力信号を発するその圧力検出器２４を脱気器１１
に設けるとともに温度信号を発する温度検出器２５を脱
気器１１の入口側に設けたが、この例に限らず、例えば
図４に示すように、脱気器１１に温度検出器２５ａを、
脱気器１１の入口側に温度検出器２５ｂをそれぞれ設け
てもよく、また、例えば図５に示すように、脱気器１１
の入口側に圧力検出器２４と温度検出器２５を配置して
もよい。
【００３６】図６は、本発明に係るコンバインドサイク
ル発電プラントに適用する復水予熱器１８の第１実施形
態を示す概念図である。
ル発電プラントに適用する復水予熱器１８の第１実施形
態を示す概念図である。
【００３７】本実施形態に係る復水予熱器１８は、シェ
ル２９内の一部に筒状のガス燃料バイパス部２８を備え
るとともに、ガス燃料バイパス部２８の外側に給水管２
７ａ，２７ｂを備えたものである。
ル２９内の一部に筒状のガス燃料バイパス部２８を備え
るとともに、ガス燃料バイパス部２８の外側に給水管２
７ａ，２７ｂを備えたものである。
【００３８】すなわち、本実施形態における復水予熱器
１８は、内部にガス燃料バイパス部２８を有する部分
（図６（ａ））と、ガス燃料バイパス部２８が無く普通
に熱交換を行う部分（図６（ｂ））の両方を備えたもの
である。そして、ガス燃料バイパス部２８では、給水管
２７ａ，２７ｂ内を流れる給水はガス燃料とは直接熱交
換を行うことがないため、給水の温度はほとんど上昇し
ないが、ガス燃料バイパス部２８が無い部分の給水管２
７ｃ，２７ｄを流れる給水は普通に熱交換を行うため温
度が高められる。この温度上昇のない給水と温度が高め
られた給水とが復水予熱器１８出口で混合されて脱気器
１１に供給される。
１８は、内部にガス燃料バイパス部２８を有する部分
（図６（ａ））と、ガス燃料バイパス部２８が無く普通
に熱交換を行う部分（図６（ｂ））の両方を備えたもの
である。そして、ガス燃料バイパス部２８では、給水管
２７ａ，２７ｂ内を流れる給水はガス燃料とは直接熱交
換を行うことがないため、給水の温度はほとんど上昇し
ないが、ガス燃料バイパス部２８が無い部分の給水管２
７ｃ，２７ｄを流れる給水は普通に熱交換を行うため温
度が高められる。この温度上昇のない給水と温度が高め
られた給水とが復水予熱器１８出口で混合されて脱気器
１１に供給される。
【００３９】したがって、部分負荷運転時のガス燃料過
多の場合においても、ガス燃料バイパス部２８を通過し
た給水により、温度上昇した給水の温度を低下させるこ
とができ、脱気器１１に供給される給水の温度は略一定
に保つことが可能となり、給水のスチーミングを防止す
ることができる。
多の場合においても、ガス燃料バイパス部２８を通過し
た給水により、温度上昇した給水の温度を低下させるこ
とができ、脱気器１１に供給される給水の温度は略一定
に保つことが可能となり、給水のスチーミングを防止す
ることができる。
【００４０】なお、復水予熱器１８内にガス燃料バイパ
ス部２８を有する部分をどの程度設けるかは、適用する
発電プラントの容量、ガスタービン設備の容量、燃料ガ
ス化設備の大きさ等から適宜決められる。
ス部２８を有する部分をどの程度設けるかは、適用する
発電プラントの容量、ガスタービン設備の容量、燃料ガ
ス化設備の大きさ等から適宜決められる。
【００４１】図７は、本発明に係るコンバインドサイク
ル発電プラントの適用する復水予熱器１８の第２実施形
態を示す概念図である。
ル発電プラントの適用する復水予熱器１８の第２実施形
態を示す概念図である。
【００４２】本実施形態に係る復水予熱器１８は、シェ
ル２９内の一部に筒状のガス燃料バイパス部２８を配置
し、その外側に給水管２７ａ，２７ｂを配置するととも
に、シェル２９の燃料ガス入口側に開口面積調節用のダ
ンパ３０を設けたものである。
ル２９内の一部に筒状のガス燃料バイパス部２８を配置
し、その外側に給水管２７ａ，２７ｂを配置するととも
に、シェル２９の燃料ガス入口側に開口面積調節用のダ
ンパ３０を設けたものである。
【００４３】このように、本実施形態は、シェル２９の
ガス燃料入口側にダンパ３０を設け、発電プラントの部
分負荷運転時、給水管２７ａ，２７ｂを流れる給水量に
較べてガス燃料流量が過多の場合、ダンパ３０を絞って
ガス燃料流量を調整するので、ガス燃料流量を給水量に
バランスさせることができ、給水管２７ａ，２７ｂ内の
スチーミングの発生を確実に防止することができ、また
脱気器１１へ略一定の温度の給水を供給することができ
る。
ガス燃料入口側にダンパ３０を設け、発電プラントの部
分負荷運転時、給水管２７ａ，２７ｂを流れる給水量に
較べてガス燃料流量が過多の場合、ダンパ３０を絞って
ガス燃料流量を調整するので、ガス燃料流量を給水量に
バランスさせることができ、給水管２７ａ，２７ｂ内の
スチーミングの発生を確実に防止することができ、また
脱気器１１へ略一定の温度の給水を供給することができ
る。
【００４４】
【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係るコン
バインドサイクル発電プラントは、部分負荷運転時、ガ
ス化設備から生成したガス燃料を復水給水系統の復水予
熱器で熱交換させてガスタービン燃焼器に供給する際、
給水流量に較べてガス燃料流量が過多の場合、給水を増
加させてガス燃料流量とバランスさせる手段を備えたの
で、復水予熱器内のスチーミングの発生を確実に抑制す
ることができるとともに脱気器へ常に略一定の温度の給
水を供給することができる。
バインドサイクル発電プラントは、部分負荷運転時、ガ
ス化設備から生成したガス燃料を復水給水系統の復水予
熱器で熱交換させてガスタービン燃焼器に供給する際、
給水流量に較べてガス燃料流量が過多の場合、給水を増
加させてガス燃料流量とバランスさせる手段を備えたの
で、復水予熱器内のスチーミングの発生を確実に抑制す
ることができるとともに脱気器へ常に略一定の温度の給
水を供給することができる。
【図１】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの第１実施形態を示す概略系統図。
トの第１実施形態を示す概略系統図。
【図２】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの第２実施形態を示す概略系統図。
トの第２実施形態を示す概略系統図。
【図３】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの第３実施形態を示す概略系統図。
トの第３実施形態を示す概略系統図。
【図４】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの第４実施形態を示す概略系統図。
トの第４実施形態を示す概略系統図。
【図５】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トの第５実施形態を示す概略系統図。
トの第５実施形態を示す概略系統図。
【図６】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トに適用する復水予熱器の第１実施形態を示すもので、
（ａ）は、ガス燃料バイパス部を備えた復水予熱器の概
念図、（ｂ）は、熱交換器としての復水予熱器の概念
図。
トに適用する復水予熱器の第１実施形態を示すもので、
（ａ）は、ガス燃料バイパス部を備えた復水予熱器の概
念図、（ｂ）は、熱交換器としての復水予熱器の概念
図。
【図７】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラン
トに適用する復水予熱器の第２実施形態を示す概念図。
トに適用する復水予熱器の第２実施形態を示す概念図。
１ ガスタービン設備 ２ 排熱回収ボイラ ３ 蒸気タービン設備 ４ 燃料ガス化設備 ５ 発電機 ６ 空気圧縮機 ７ ガスタービン燃焼器 ８ ガスタービン ９ ケーシング １０ 熱交換器 １１ 脱気器 １２ 高圧タービン １３ 低圧タービン １４ 復水器 １５ 復水給水系統 １６ 復水ポンプ １７ グランドコンデンサ １８ 復水予熱器 １９ 発電機 ２０ ガス化炉 ２１ ガス精製装置 ２２ 際循環系統 ２３ 流量調整弁 ２４ 圧力検出器 ２５ａ，２５ｂ 温度検出器 ２７ａ，２７ｂ 給水管 ２８ ガス燃料バイパス部 ２９ シェル ３０ ダンパ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２２Ｄ 11/00 Ｆ２２Ｄ 11/00 Ｃ
Claims (7)
- 【請求項１】 ガスタービンプラントに排熱回収ボイ
ラ、蒸気タービン設備、燃料ガス化設備を組み合せたコ
ンバインドサイクル発電プラントにおいて、前記燃料ガ
ス化設備から生成したガス燃料を前記蒸気タービン設備
の復水給水系統に設けた復水予熱器で熱交換させ、熱交
換後のガス燃料を前記ガスタービン設備のガスタービン
燃焼器に供給する一方、部分負荷運転時、前記復水予熱
器を流れる給水流量に較べて前記ガス燃料流量が多いと
き、前記復水給水系統を流れる給水を前記復水予熱器下
流側で分岐して前記復水給水系統の復水器に戻して循環
させる再循環系統を備えたことを特徴とするコンバイン
ドサイクル発電プラント。 - 【請求項２】 再循環系統は、流量調整弁を備えたこと
を特徴とする請求項１記載のコンバインドサイクル発電
プラント。 - 【請求項３】 流量調整弁は、排熱回収ボイラの脱気器
の器内圧力および前記脱気器の入口側の給水温度に基づ
いて弁制御信号を演算する演算制御部を備えたことを特
徴とする請求項２記載のコンバインドサイクル発電プラ
ント。 - 【請求項４】 流量調整弁は、排熱回収ボイラの脱気器
の器内温度および前記脱気器の入口側の給水温度に基づ
いて弁制御信号を演算する演算制御部を備えたことを特
徴とする請求項２記載のコンバインドサイクル発電プラ
ント。 - 【請求項５】 流量調整弁は、排熱回収ボイラの脱気器
の入口側の給水圧力および給水温度に基づいて弁制御信
号を演算する演算制御部を備えたことを特徴とする請求
項２記載のコンバインドサイクル発電プラント。 - 【請求項６】 復水予熱器は、シェル内の一部に筒状の
ガス燃料バイパス部を配置するとともに、その外側に給
水管を配置したことを特徴とする請求項１記載のコンバ
インドサイクル発電プラント。 - 【請求項７】 復水予熱器は、シェル内の一部に筒状の
ガス燃料バイパス部を配置し、その外側に給水管を配置
するとともに、前記シェルの入口側にダンパを備えたこ
とを特徴とする請求項１記載のコンバインドサイクル発
電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001050796A JP2002256816A (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | コンバインドサイクル発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001050796A JP2002256816A (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | コンバインドサイクル発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002256816A true JP2002256816A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=18911704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001050796A Pending JP2002256816A (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | コンバインドサイクル発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002256816A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010164234A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Tlv Co Ltd | 復水回収装置 |
| JP2010164236A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Tlv Co Ltd | 復水回収装置 |
| JP2010164235A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Tlv Co Ltd | 復水回収装置 |
| JP2010164237A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Tlv Co Ltd | 復水回収装置 |
| KR101208129B1 (ko) | 2011-05-26 | 2012-12-05 | 한국남부발전 주식회사 | 증기터빈의 수분 유입 방지장치 |
| JP2016166605A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-09-15 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | エンジン流体廃熱によって蒸気システムのメイクアップ作動流体を加熱するためのシステム及び方法 |
| KR20190089068A (ko) | 2017-01-16 | 2019-07-29 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 제어 시스템, 가스 터빈, 발전 플랜트 및 연료 온도의 제어 방법 |
| CN114109532A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-03-01 | 中盐安徽红四方股份有限公司 | 汽轮机汽封冷却回收*** |
-
2001
- 2001-02-26 JP JP2001050796A patent/JP2002256816A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010164234A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Tlv Co Ltd | 復水回収装置 |
| JP2010164236A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Tlv Co Ltd | 復水回収装置 |
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| JP2010164237A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Tlv Co Ltd | 復水回収装置 |
| KR101208129B1 (ko) | 2011-05-26 | 2012-12-05 | 한국남부발전 주식회사 | 증기터빈의 수분 유입 방지장치 |
| JP2016166605A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-09-15 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | エンジン流体廃熱によって蒸気システムのメイクアップ作動流体を加熱するためのシステム及び方法 |
| KR20190089068A (ko) | 2017-01-16 | 2019-07-29 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 제어 시스템, 가스 터빈, 발전 플랜트 및 연료 온도의 제어 방법 |
| US11125166B2 (en) | 2017-01-16 | 2021-09-21 | Mitsubishi Power, Ltd. | Control system, gas turbine, power generation plant, and method of controlling fuel temperature |
| CN114109532A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-03-01 | 中盐安徽红四方股份有限公司 | 汽轮机汽封冷却回收*** |
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