JP2960190B2 - 複合サイクル発電設備における蒸気タービンバイパス・スプレー系統 - Google Patents

複合サイクル発電設備における蒸気タービンバイパス・スプレー系統

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JP2960190B2 JP7669691A JP7669691A JP2960190B2 JP 2960190 B2 JP2960190 B2 JP 2960190B2 JP 7669691 A JP7669691 A JP 7669691A JP 7669691 A JP7669691 A JP 7669691A JP 2960190 B2 JP2960190 B2 JP 2960190B2
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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Description

【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンと蒸気タ
ービンを複合した発電設備の改良に係わり、特に複数の
ユニット構成のガスタービン・蒸気タービン複合サイク
ル発電設備における蒸気タービンバイパスのスプレー系
統に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ガスタービンと蒸気タービンを併
用した複合サイクル発電設備が多用されるようになって
きた。
【0003】図2は従来の複合サイクル発電設備の概略
構成を示すもので、空気圧縮機1及びガスタービン2に
はガスタービン発電機3が直結されており、また蒸気タ
ービン4には蒸気タービン発電機5が直結されている。
高圧主蒸気配管及び低圧主蒸気配管から分岐するバイパ
ス管の途中には、高圧主蒸気タービンバイパス弁6と低
圧主蒸気タービンバイパス弁7が介挿されており、それ
らの下流側は高圧バイパス減温器8及び低圧バイパス減
温器9を介して復水器12に連結されている。復水器1
2に貯えられた復水は復水ポンプ13によって加圧さ
れ、排熱回収蒸気発生器14に導入される。また、高圧
バイパス減温器8と低圧バイパス減温器9には、復水ポ
ンプ13からの復水が、高圧バイパス・スプレー配管1
0と低圧バイパス・スプレー配管11を介して、冷却水
として供給される。
【0004】上述の構成の複合サイクル発電設備におい
て、ガスタービン2で発生した高温のガスは排熱回収蒸
気発生器14へ導かれ、復水ポンプ13及び高圧給水ポ
ンプ16によって送り込まれた給水を加熱する。排熱回
収蒸気発生器14において加熱された給水は蒸気を含む
二相流になり、低圧ドラム15と高圧ドラム17で蒸気
相と液相に分離される。分離された蒸気は蒸気タービン
4に導入されて仕事をし、仕事を終えた後、復水器1で
凝縮し、再び給水として復水ポンプ13によって排熱回
収蒸気発生器14へと送られる。
【0005】高圧主蒸気タービンバイパス弁6と低圧主
蒸気タービンバイパス弁7は、蒸気タービン4の起動時
あるいは停止時に開いて各弁の前圧を調整しつつ余剰蒸
気を復水器12へ放出する。この時、各バイパス蒸気は
高圧バイパス減温器8及び低圧バイパス減温器9におい
て、高圧バイパス・スプレー配管10及び低圧バイパス
・スプレー配管11を介して供給される復水により減温
される。また、高圧バイパス減温器8及び低圧バイパス
減温器9に供給される復水の量は調節弁18,19によ
って調節される。[発明の構成]
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の複
合サイクル発電設備において、高圧バイパス・スプレー
配管10または低圧バイパス・スプレー配管11に、調
整弁のスティックや復水ポンプの吐出圧低下等の異常が
発生した場合、別軸型の複合サイクル発電設備には、蒸
気タービンのバイパス運用によりガスタービン単独の運
転が可能であるという運用上のフレキシビリティーがあ
るにもかかわらず、蒸気タービンバイパス蒸気の減温水
が確保できないためバイパス運用に移行できず、ガスタ
ービン2や排熱回収蒸気発生器14に異常がなくても、
プラント全体を停止せざるを得なかった。
【0007】この場合、プラントの再起動はスプレー配
管の復旧を待って行うことになるため、プラント再起動
には長時間を必要とし、その間は給電運用計画から除外
され、フレキシブルな運用が可能という複合サイクル発
電設備の特徴を損なう要因となっていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の蒸気タービンバイパス・スプレー系統は、
複数のユニット構成のガスタービン.蒸気タービン複合
サイクル発電設備において、各ユニットに対して共通の
蒸気タービンバイパス・スプレーヘッダーと、各ユニッ
トにおいて主蒸気管から分岐しバイパス減温器を介して
復水器に接続されたバイパス・スプレー配管と、前記蒸
気タービンバイパス・スプレーヘッダーと前記各バイパ
ス減温器とをバックアップ・スプレー弁を介して接続す
るバックアップ・スプレー配管と、いずれかのユニット
の前記バイパス・スプレー配管の系統に異常が発生して
前記バイパス減温器のスプレー水に不足を来したときに
前記バックアップスプレー弁を作動させて前記スプレー
水をバックアップさせる制御機構とを具備したことを特
徴とする。
【0009】
【作用】このように構成した本発明装置においては、自
ユニットの蒸気タービンバイパス・スプレー配管に異常
がある場合でも、他系統からバックアップスプレー水が
供給されるため、健全な蒸気タービンバイパス運用が可
能となり、プラントを停止することなく継続した起動操
作が行えることになる。その結果、蒸気タービンの起動
時間の短縮を図ることができ、また、ガスタービンの単
独運転も可能となる。
【0010】
【実施例】次に、図1を参照しながら本発明の実施例を
説明する。なお、図1において、図2におけると同一部
分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
【0011】図1は本発明による複合サイクル発電設備
の概略系統を示すもので、同一構成の2つのガスタービ
ン・蒸気タービン複合サイクル発電ユニットA,Bが並
列的に設置されており、両ユニットの復水ポンプ13の
吐出側配管には、それぞれ逆止弁20を介して、蒸気タ
ービンバイパス・バックアップスプレーヘッダー21が
接続されている。この蒸気タービンバイパス・バックア
ップスプレーヘッダー21と、各高圧バイパス減温器8
及び低圧バイパス減温器9との間を連結する高圧バイパ
ス・バックアップスプレー配管22、低圧バイパス・バ
ックアップスプレー配管23との間には、それぞれバッ
クアップスプレー調節弁24,25が介挿されている。
【0012】上記構成の本発明装置において、A,B両
ユニットのガスタービン2にて発生した高温のガスは、
排熱回収蒸気発生器14へ導かれ、復水ポンプ13及び
高圧給水ポンプ16によって加圧・供給される給水を加
熱する。排熱回収蒸気発生器14において加熱された給
水は蒸気を含む二相流となり、低圧ドラム15と高圧ド
ラム17において蒸気相と液相とに分離される。分離さ
れた蒸気は、蒸気タービン4に送られ、そこで仕事をし
た後、復水器12で凝縮し、再び給水として復水ポンプ
13によって排熱回収蒸気発生器14へと送られる。
【0013】高圧主蒸気タービンバイパス弁6と低圧主
蒸気タービンバイパス弁7は蒸気タービン4の起動時或
いは停止時に開いて各弁の前圧を調整しつつ余剰蒸気を
復水器12へ放出する。
【0014】ここで、高圧バイパス・スプレー配管10
または低圧バイパス・スプレー配管11のいずれかの系
統に異常(調節弁18,19のスティックや復水ポンプ
13の吐出圧低下など)が発生した場合には、異常ユニ
ット側のバックアップスプレー調節弁24,25が作動
し、高圧バイパス減温器8及び低圧バイパス減温器9へ
の蒸気タービンバイパス・スプレー水は蒸気タービンバ
イパス・バッアップスプレーヘッダー18から供給さ
れ、蒸気タービンバイパス蒸気の減温を行う。
【0015】上述のように、本発明においては、A,B
両ユニットの高圧バイパス・スプレー配管10および低
圧バイパス・スプレー配管11の間に、蒸気タービンバ
イパス・バックアップスプレーヘッダー21を設けたこ
とにより、蒸気タービンバイパス・スプレー系統に、調
節弁18,19のスティックや復水ポンプ13の吐出圧
低下等の異常が発生した場合でも、蒸気タービンのバイ
パス運用が可能であり、ガスタービン単独運転が可能で
ある。また、蒸気タービンの起動及び再起動時の蒸気条
件確立に要する時間の短縮が可能となり、プラントの稼
働率の向上を図ることができる。
【0016】
【発明の効果】本発明によると、自ユニットの蒸気ター
ビンバイパス・スプレー系統に異常が生じた場合にも、
蒸気タービンバックアップ・スプレーヘッダーを経由し
て、他ユニットからスプレー水を供給できるため、負荷
要求に対して遅延なくガスタービンを起動することが可
能になり、複合サイクル発電設備の特徴である高効率運
用の条件を早期に確立させることが出来ると共に、起動
・停止といったフレキシブルな運用に対する信頼性を一
段と向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における複合サイクル発電設備の概略系
統図である。
【図2】従来技術における複合サイクル発電設備の概略
系統図である。
【符号の説明】
1………空気圧縮器 2………ガスタービン 3………ガスタービン発電機 4………蒸気タービン 5………蒸気タービン発電機 6………高圧主蒸気タービンバイパス弁 7………低圧主蒸気タービンバイパス弁 8………高圧バイパス減温器 9………低圧バイパス減温器 10………高圧バイパス・スプレー配管 11………低圧バイパス・スプレー配管 12………復水器 13………復水ポンプ 14………排熱回収蒸気発生器 15………低圧ドラム 16………高圧給水ポンプ 17………高圧ドラム 18,19…調節弁 20………逆止弁 21………蒸気タービンバイパス・スプレーヘッダー 22………高圧バイパス・バックアップスプレー配管 23………低圧バイパス・バックアップスプレー配管 24,25…バックアップスプレー調節弁

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のユニット構成のガスタービン・蒸
    気タービン複合サイクル発電設備において、各ユニット
    に対して共通の蒸気タービンバイパス・スプレーヘッダ
    ーと、各ユニットにおいて主蒸気管から分岐しバイパス
    減温器を介して復水器に接続されたバイパス・スプレー
    配管と、前記蒸気タービンバイパス・スプレーヘッダー
    と前記各バイパス減温器とをバックアップ・スプレー弁
    を介して接続するバックアップ・スプレー配管と、いず
    れかのユニットの前記バイパス・スプレー配管の系統に
    異常が発生して前記バイパス減温器のスプレー水に不足
    を来したときに前記バックアップスプレー弁を作動させ
    て前記スプレー水をバックアップさせる制御機構とを具
    したことを特徴とする蒸気タービンバイパス・スプレ
    ー系統。
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