JP3133183B2 - 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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Description
ガスタービンプラントとを組み合せたコンバインドサイ
クル発電プラントに係り、特にガスタービンからの排ガ
スを排熱回収ボイラで熱交換して蒸気タービンプラント
の復水および給水加熱を行なうようにした排熱回収型コ
ンバインドサイクル発電プラントに関する。
加に伴い、プラント熱効率が優れたコンバインドサイク
ル発電プラントが脚光を浴びている。この発電プラント
は蒸気タービンプラントとガスタービンプラントとを組
み合せてコンバインドサイクル化したものである。
設のガスタービンプラントと新設の蒸気タービンプラン
トとを組み合せる場合もあるが、立地条件、建設から据
付までの長期間を考慮すると、既に実績を多く積み重ね
た蒸気タービンプラントと新設のガスタービンプラント
とを巧みに組み合せて工期の短縮を図る、いわゆるリパ
ワリング発電プラントが一般的である。
は、既設の蒸気タービンプラントに新設のガスタービン
プラントを追設して組み合せ、コンバインドサイクル化
したもので、ガスタービンからの排ガスを排熱回収ボイ
ラで熱回収して主蒸気および再熱蒸気の一部を過熱させ
るとともに、排熱回収ボイラの排ガス出口側に低圧ガス
給水加熱器および高圧ガス給水加熱器を設置して蒸気タ
ービンプラントの復水や給水を加熱する排熱回収型コン
バインドサイクル発電プラントである。
プラントに新設のガスタービンプラントを追設してコン
バインドサイクル化することにより、ガスタービン排ガ
スを有効活用できるため、ボイラの燃料使用量を減少で
き、発電効率を向上させることができる。またガスター
ビンプラントを追設するため、発電所全体としての発電
電力量を増加させることができる。
トは既設の蒸気タービンプラントの改造が少なく、既設
の蒸気タービンプラントに隣接する追加のガスタービン
プラントは、先行的に据付工事等が可能なため、プラン
ト停止期間を短かくできる等の特徴を有する。そして、
近年の大幅な電力需要の伸びや電力需要の伸びに伴なう
各電力会社の電力予備率の急激な減少に対処するため
に、新たな発電設備の早急な立上げの必要性から、既設
蒸気タービンプラントのリパワリングは有効な手段の1
つと考えられている。
電プラントの一例を図6に示す。
は、既設の蒸気タービンプラント1にガスタービンプラ
ント2を追設してコンバインドサイクル化したものであ
る。
タービン4、各種熱交換器を順次接続して閉サイクルを
構成している。ボイラ3で発生した蒸気は、蒸気タービ
ン4のタービン高圧部5に導かれ、膨脹仕事をする。蒸
気タービン4のタービン高圧部5で仕事をした蒸気は、
ボイラ再熱器6と排熱回収ボイラ7の再熱器8に送られ
て再熱される。ボイラ再熱器6や排熱回収ボイラ7の再
熱器8で加熱された蒸気はボイラ3出口で再び合流し
て、蒸気タービン4のタービン中圧部9に導かれて仕事
をする。このタービン中圧部9で仕事をした蒸気は、続
いて蒸気タービン4のタービン低圧部10に導かれ、こ
こでさらに仕事をした後、復水器11に案内されて冷却
され復水となる。
0で行なわれた仕事は、蒸気タービン軸端に連結された
タービン発電機12を駆動し、この発電機12により電
気エネルギに変えられる。
復水は、復水ポンプ13により復水器11から復水給水
系に送出され、低圧給水加熱器14と低圧(第1)ガス
給水加熱器(低圧ガスクーラ)15で加熱されて脱気器
16に送られ、ここで脱気される。脱気器16で脱気さ
れた給水は、給水ポンプ17により昇圧され、さらに高
圧給水加熱器18と高圧(第2)ガス給水加熱器(高圧
ガスクーラ)19により加熱された後、ボイラ3に供給
される。ボイラ3内では、節炭器20にて給水の温度が
上昇し、蒸発器21では蒸気となり、この蒸気がボイラ
過熱器22と排熱回収ボイラ7の過熱器23に送られ
る。ボイラ過熱器22からの過熱蒸気と排熱回収ボイラ
7で過熱された蒸気はボイラ3出口で再び合流し主蒸気
となって、蒸気タービン4のタービン高圧部5に導かれ
る。
はガスタービン25部と排熱回収ボイラ7とを備え、開
放サイクルを構成している。
26を連結し、このタービン発電機26を駆動させて電
気エネルギを発生させる一方、ガスタービン25から排
出されるガスタービン排ガスを排熱回収ボイラ7に導
き、主蒸気や再熱蒸気の一部を過熱させる。排熱回収ボ
イラ7の排ガス出口側には排ガス熱を有効に利用するた
めに、高圧ガス給水加熱器19や低圧ガス給水加熱器1
5が設置され、これらの給水加熱器19や15で給水や
復水と熱交換され、排ガスを従来プラント並の100℃
前後に降下させてから煙突27より大気へ放出してい
る。
系統に排熱回収ボイラ7、高圧ガス給水加熱器19およ
び低圧ガス給水加熱器15が順次設置されるため、ガス
タービンプラント2を単独運転させることが不可能とな
り、蒸気タービンプラント1のボイラ3と協調を採った
運転が必要となる。
れる主蒸気や再熱蒸気の温度は、排熱回収ボイラ7が蒸
気温度を制御する機能を持たないために、ガスタービン
25の排ガス温度によってのみ決定される。また、ガス
タービン25の排ガス温度はガスタービン25の負荷に
よって決まるので、排熱回収ボイラ7から送り出される
主蒸気や再熱蒸気温度は、ガスタービン25の負荷によ
って決定される。
イクル発電プラントの排熱回収ボイラ7で発生する主蒸
気および再熱蒸気の温度特性を図7に示す。
イクル発電プラントでは、図7からわかるように、ガス
タービン25の部分負荷特性によって、ガスタービン2
5の排ガス温度は、定格負荷より低い負荷で高い温度と
なるため、主蒸気や再熱蒸気温度も定格負荷より低いガ
スタービンの負荷で高い温度となり、排熱回収ボイラ7
から送り出される主蒸気や再熱蒸気の温度が安定せず、
不安定となっていた。
ビン25の負荷が同一であっても、排熱回収ポイラ7か
ら送り出される主蒸気や再熱蒸気温度が異なり、コンバ
インドサイクル発電プラントを安定運転する上で支障が
ある。
たもので、排熱回収ボイラから送り出される主蒸気や再
熱蒸気の温度を設定温度に維持し、安定したプラントの
運転を保証することができ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。
ドサイクル発電プラントは、上述した課題を解決するた
めに、請求項1に記載したように、節炭器、蒸発器およ
び過熱器を備えたボイラ、高圧部、中圧部および低圧部
からなる蒸気タービン、復水給水系を備えた蒸気タービ
ンプラントと、ガスタービンを備えたガスタービンプラ
ントとを組み合せてコンバインドサイクル化する一方、
前記ガスタービンからのタービン排ガス系統に、過熱器
および再熱器を備えた排熱回収ボイラと、前記復水給水
系の給水を加熱する高圧ガス給水加熱器と、復水給水系
の復水を加熱する低圧ガス給水加熱器とをそれぞれ設置
したコンバインドサイクル発電プラントにおいて、前記
排熱回収ボイラの過熱器出口の蒸気温度を検出する温度
検出器と、前記ボイラ内の節炭器下流側から分岐して上
記排熱回収ボイラの過熱器とを結ぶ配管の途中に設けら
れ、上記排熱回収ボイラの過熱器へ供給される主蒸気流
量を制御する主蒸気流量調節弁と、前記温度検出器から
の温度検出信号を入力して、前記排熱回収ボイラの過熱
器出口蒸気温度が設定値になるように、前記主蒸気流量
調節弁の弁制御を行なう弁制御装置とを有するものであ
る。
発明に係るコンバインドサイクル発電プラントは、請求
項2に記載したように、排熱回収ボイラに組み込まれる
過熱器を上流側過熱器と下流側過熱器とに分割し、分割
された過熱器間に供給される給水の流量を制御する主蒸
気減温用給水流量調節弁を設ける一方、この給水流量調
節弁を弁制御する弁制御装置を設け、この弁制御装置は
過熱器出口蒸気温度検出器からの温度検出信号を入力し
て、過熱器出口蒸気温度が設定値となるように給水流量
調節弁の弁制御を行なうように設定したものである。
ル発電プラントは、上述した課題を解決するために、請
求項3に記載したように、節炭器、蒸発器、過熱器およ
び再熱器を備えたボイラ、高圧部、中圧部および低圧部
からなる蒸気タービン、復水給水系を備えた蒸気タービ
ンプラントと、ガスタービンを備えたガスタービンプラ
ントとを組み合せてコンバインドサイクル化する一方、
前記ガスタービンからのタービン排ガス系統に、過熱器
および再熱器を備えた排熱回収ボイラと、前記復水給水
系の給水を加熱する高圧ガス給水加熱器と、復水給水系
の復水を加熱する低圧ガス給水加熱器とをそれぞれ設置
したコンバインドサイクル発電プラントにおいて、前記
排熱回収ボイラの再熱器出口の蒸気温度を検出する温度
検出器と、蒸気タービン高圧部出口と上記排熱回収ボイ
ラの再熱器とを結ぶ配管の途中に設けられ、上記排熱回
収ボイラの再熱器へ供給される再熱蒸気流量を制御する
再熱蒸気流量調節弁と、前記温度検出器からの温度検出
信号を入力して、前記排熱回収ボイラの再熱器出口の蒸
気温度が設定値となるように、前記再熱蒸気流量調節弁
の弁制御を行なう弁制御装置とを有するものである。
イクル発電プラントは、上述した課題を解決するため
に、請求項4に記載したように、排熱回収ボイラに組み
込まれる再熱器を上流側再熱器と下流側再熱器とに分割
し、分割された再熱器間に供給される給水の流量を制御
する再熱蒸気減温用給水流量調節弁を設ける一方、この
給水流量調節弁を弁制御する弁制御装置を設け、この弁
制御装置は再熱器出口蒸気温度検出器からの温度検出信
号を入力して、再熱器出口蒸気温度が設定値となるよう
に給水流量調節弁の弁制御を行なうように設定したもの
である。
ラントによれば、排熱回収ボイラから送り出される主蒸
気温度が設定値と異なった場合に、過熱器出口蒸気温度
検出器からの温度検出信号によって弁制御装置により主
蒸気流量調節弁を弁制御し、この主蒸気流量調節弁で流
量制御された主蒸気が過熱器に供給することによって、
過熱器内の蒸気温度をコントロールし、前記過熱器出口
の主蒸気温度を設定値に抑えることができ、この主蒸気
温度を設定温度に維持して安定したプラント運転を保証
することができる。
クル発電プラントでは、過熱器出口蒸気温度検出器から
の温度検出信号によって弁制御装置が主蒸気減温用給水
流量調節弁の弁制御を行ない、この給水流量調節弁によ
り分割された過熱器の間に供給される給水の流量が制御
される。この給水流量制御により過熱器内の蒸気温度を
低下させ、前記過熱器出口の主蒸気温度を設定値に急速
に抑えることができ、請求項1記載のコンバインドサイ
クル発電プラントと同様な作用効果を奏する。
クル発電プラントでは、排熱回収ボイラから送り出され
る再熱蒸気温度が設定値と異なった場合に、再熱器出口
蒸気温度検出器からの温度検出信号によって再熱蒸気流
量調節弁を弁制御し、この流量調節弁で流量制御された
再熱蒸気を再熱器に供給することによって、再熱器内の
蒸気温度をコントロールし、前記再熱器出口の再熱蒸気
温度を設定値に抑えることができ、この再熱蒸気温度を
設定温度に維持して安定したプラント運転を保証するこ
とができる。
クル発電プラントでは、再熱器出口蒸気温度検出器から
の温度検出信号によって弁制御装置が再熱蒸気減温用給
水流量調節弁の弁制御を行ない、この給水流量調節弁に
より分割された再熱器の間に供給される給水の流量が制
御される。この給水流量制御により再熱器内の蒸気温度
を急速に低下させ、前記再熱器出口の再熱蒸気温度を設
定値に抑えることができ、請求項3記載のコンバインド
サイクル発電プラントと同様な作用効果を奏する。
電プラントの一実施例について添付図面を参照して説明
する。
は、既設の蒸気タービンプラント1に新設のガスタービ
ンプラント2を追設してコンバインドサイクル化した排
熱回収型コンバインドサイクル発電プラントである。蒸
気タービンプラント1やガスタービンプラント2は新設
のもの同士を組み合せてもよい。図6に示す従来のコン
バインドサイクル発電プラントと同じ構成部品には同一
符号を付して説明する。
るボイラ3、蒸気タービン4、復水器11および復水給
水系30等を順次接続して閉サイクルを構成している。
生した主蒸気を主蒸気系31を介して蒸気タービン4の
タービン高圧部5に案内し、このタービン高圧部5で膨
脹し、仕事をしている。タービン高圧部5で仕事をした
蒸気は、再熱蒸気系32のボイラ再熱器6と排熱回収ボ
イラ7の再熱器8に送られて加熱される。ボイラ再熱器
6や再熱器8で加熱された再熱蒸気はボイラ3出口側で
合流して蒸気タービン4のタービン中圧部9に送られ、
このタービン中圧部9で仕事をする。タービン中圧部9
で仕事をした蒸気は、続いてタービン低圧部10に案内
されて、ここでさらに仕事をした後、復水器11に案内
されて冷却され、復水となる。
しないカップリングを介してタービン発電機12に連結
され、蒸気タービン4の各部5,9,10で行なわれた
仕事によりタービン発電機12が駆動され、電気エネル
ギを発生させている。
水ポンプ13により復水給水系30に送られ、多段構造
の低圧給水加熱器14と低圧(第1)ガス給水加熱器
(低圧ガスクーラ)15で第1段の加熱が行なわれる。
加熱された復水は脱気器16に案内されてここで脱気さ
れた後、給水ポンプ17により多段構造の高圧給水加熱
器18と高圧(第2)ガス給水加熱器(高圧ガスクー
ラ)19に送られ、第2段の給水加熱が行なわれ、その
後、ボイラ3に供給される。
0、蒸発器21およびボイラ過熱器22を順次備えてお
り、ボイラ3内に供給された給水は、節炭器20により
温度上昇され、蒸発器21で蒸発せしめられて蒸気とな
る。発生した蒸気は、ボイラ過熱器22と排熱回収ボイ
ラ7の過熱器23に送られてスーパーヒートされる。ボ
イラ過熱器22からの過熱蒸気と排熱回収ボイラ7の過
熱器23からの過熱蒸気は、ボイラ3の出口側で合流し
て蒸気タービン4のタービン高圧部5に導かれる。
ビン25を備え、このガスタービン25の作動によりタ
ービン発電機26を駆動させて発電を行なっている。さ
らに、ガスタービン25のタービン排気系統33に排熱
回収ボイラ7、高圧ガス給水加熱器19および低圧ガス
給水加熱器15が順次設置され、ガスタービン25から
の排ガス熱を有効に利用している。タービン排気系統3
3では排熱回収ボイラ7が過熱器23と再熱器8とを備
え、この過熱器23や再熱器8で蒸気タービンプラント
1の主蒸気や再熱蒸気の一部を過熱している。
側)に設置される高圧ガス給水加熱器19は復水給水系
30に案内される給水を加熱しており、低圧ガス給水加
熱器15は復水給水系30の復水を加熱している。復水
給水系30の給水や復水と熱交換して温度降下した排ガ
スは100℃前後あるいはそれ以下に降下されて煙突2
7から大気中に放出される。
に、過熱器23の出口蒸気温度を検出する温度検出器3
5が設けられており、この温度検出器35からの過熱器
出口蒸気温度T1の温度検出信号は弁コントローラとし
ての弁制御装置36の減算器37に入力される。この減
算器37には、過熱器出口蒸気温度設定器38から過熱
器出口蒸気温度設定値aも入力され、両者の温度偏差δ
が演算される。演算された温度偏差δは主蒸気流量調節
弁開度演算器39に出力される。
と過熱器蒸気温度設定器38と主蒸気流量調節弁開度演
算器39とを備えており、この開度演算器39からの弁
制御信号が主蒸気流量調節弁40に入力され、この主蒸
気流量調節弁40の弁制御を行なっている。
器21から排熱回収ボイラ7の過熱器23に至る蒸気流
路に設置され、この主蒸気流量調節弁40の弁制御によ
り、過熱器23に案内される主蒸気量がコントロールさ
れる。
電プラントの蒸気温度コントロール動作について説明す
る。
気温度設定値aを超えた場合、過熱器出口蒸気温度検出
器35から検出される過熱器出口蒸気温度T1が、過熱
器出口蒸気温度設定値aよりも大きくなるため、減算器
37から出力される温度偏差δがδ>0となり、主蒸気
流量調節弁開度演算器39が開方向の弁作動指令を主蒸
気流量調節弁40に対して行なうので、主蒸気流量調節
弁40が開くように操作される。
により、排熱回収ボイラ7の過熱器23に案内される主
蒸気量が増大し、過熱器出口蒸気温度T1がその設定温
度aに近付き、設定温度aとなるように調節される。
温度設定値aよりも低くなった場合、過熱器出口蒸気温
度検出器35から検出される過熱器出口蒸気温度T1
が、過熱器出口蒸気温度設定値aよりも小さくなるた
め、減算器37から出力される温度偏差δがδ<0とな
り、主蒸気流量調節弁開度演算器39が閉方向の弁動作
指令を主蒸気流量調節弁40に対して行なうので、主蒸
気流量調節弁40が閉じるように操作される。
により、排熱回収ボイラ7の過熱器23に案内される主
蒸気量が絞られ、過熱器出口蒸気温度T1がその設定温
度aとなるように温度上昇する。
は、図2に示すようにガスタービン負荷の変動に拘ら
ず、常時設定温度a1、実際には設定温度a1の許容値
内になるように安定的に制御される。
トの第2実施例を示すものである。
ル発電プラントは図1に示すコンバインドサイクル発電
プラントと基本的なサイクル構成を同じくするので、同
一構成部品には同じ符号を付して説明を省略する。
は、排熱回収ボイラ7に備えられる過熱器23を上流側
と下流側とに分割し、分割された上流側過熱器23aと
下流側過熱器23bとの間に過熱器出口蒸気温度を下げ
るための主蒸気減温器43を設置する。
ビンプラント1の復水給水系30から分岐された給水分
岐管44を接続し、この給水分岐管44の途中に主蒸気
減温用給水流量調節弁45を設置する。給水分岐管44
は例えば高圧ガス給水加熱器19の下流側から分岐され
ている。
制御装置36Aの給水流量調節弁開度演算器46からの
弁制御信号により弁制御され、この弁制御により分割さ
れた過熱器23a,23bの中間部に供給される給水流
量が制御される。
装置36に給水流量調節弁開度演算器46を加設したも
のであり、弁制御装置36Aの減算器37には、過熱器
出口蒸気温度検出器38で検出された過熱器出口蒸気温
度設定値aが入力され、両者の温度偏差δが主蒸気減温
用給水流量調節弁開度演算器46へ出力する。この主蒸
気減温用給水流量調節弁開度演算器46では温度偏差δ
に比例した主蒸気減温用給水流量調節弁開度を求め、主
蒸気減温用給水流量調節弁45を操作するようになって
い。
制御装置36に給水流量調節弁開度演算器46を設置し
た例を示したが、弁制御装置36Aは必ずしもこれに限
定されず、主蒸気流量調節弁40の弁制御を行なう弁制
御装置と給水流量調節弁45の弁制御を行なう弁制御装
置とをそれぞれ独立させた構成としてもよい。
ントの蒸気温度コントロール動作について説明する。
温度設定値aを超えた場合、上記に示すように主蒸気流
量調節弁40が開いて過熱器23へ供給される主蒸気流
量が増加し、過熱器23内の蒸気温度が低下するが、過
熱器出口蒸気温度設定値aになるまでに時間が掛かる。
そこで、主蒸気減温器43に給水を供給して過熱器23
内の蒸気温度を迅速に低下させる。
から検出される過熱器出口蒸気温度T1が、過熱器出口
蒸気温度設定値aよりも大きくなるため、減算器37か
ら出力される温度偏差δがδ>0となり、主蒸気減温用
給水流量調節弁開度演算器46が開方向の指令を主蒸気
減温用給水流量調節弁45に対して行なうので、主蒸気
減温用給水流量調節弁45が開くように操作される。
温度設定値aよりも低くなった場合、主蒸気流量調節弁
40が閉じて過熱器23へ供給される主蒸気流量が減少
し、過熱器23内の蒸気温度が上昇するが、過熱器出口
蒸気温度設定値aになるまでに時間が掛かる。そこで、
主蒸気減温器43に供給していた給水を停止させて過熱
器23内の蒸気温度を迅速に上昇させる。
から検出される過熱器出口蒸気温度T1が、過熱器出口
蒸気温度設定値aよりも小さくなるため、減算器37か
ら出力される温度偏差δがδ<0となり、主蒸気減温用
給水流量調節弁開度演算器46が開方向の指令を主蒸気
減温用給水流量調節弁45に対して行なうので、主蒸気
減温用給水流量調節弁45が閉じるように操作される。
3から送り出される主蒸気温度T1は急速に設定温度a
となるように調節制御され、ガスタービン25の負荷変
動に拘らず、図2に示すように設定温度に安定的に保持
される。
トの第3実施例を示すものである。
ル発電プラントも基本的なプラント構成は、図1に示す
コンバインドサイクル発電プラントと異ならないので、
同じ構成部品には同一符号を付して説明を省略する。
ル発電プラントは、排熱回収ボイラ7の過熱器23出口
側の主蒸気温度が設定温度になるように制御する代り
に、排熱回収ボイラ7の再熱器8の出口側の再熱蒸気温
度がガスタービン25の負荷変動に拘らず設定温度bと
なるように制御したものである。
に、再熱器8の出口蒸気温度を検出する温度検出器50
が設けられており、この温度検出器50からの再熱器出
口蒸気温度T2の温度検出信号は弁コントローラとして
の弁制御装置51の減算器52に入力される。この減算
器52には、再熱器出口蒸気温度設定器53からの再熱
器出口蒸気温度設定値bも入力され、両者の温度偏差γ
が演算される。演算された温度偏差γは再熱蒸気流量調
節弁開度演算器54に出力される。
と再熱器蒸気温度設定器53と再熱蒸気流量調節弁開度
演算器54とを備えており、この開度演算器54からの
弁制御信号が再熱蒸気流量調節弁55に入力され、この
再熱蒸気流量調節弁55の弁制御を行なっている。
4のタービン高圧部5から排熱回収ボイラ7の再熱器8
に至る蒸気流路に設置され、この再熱蒸気流量調節弁5
5の弁制御により、再熱器8に案内される再熱蒸気量が
コントロールされる。
電プラントの蒸気温度コントロール動作について説明す
る。
気温度設定値bを超えた場合、再熱器出口蒸気温度検出
器50から検出される過熱器出口蒸気温度T2が、再熱
器出口蒸気温度設定値bよりも大きくなるため、減算器
52から出力される温度偏差γがγ>0となり、再熱蒸
気流量調節弁開度演算器54が開方向の再熱蒸気流量調
節弁55に対して行なうので、再熱蒸気流量調節弁55
が開くように操作される。
御により、排熱回収ボイラ7の再熱器8に案内される再
熱蒸気量が増大し、再熱器出口蒸気温度T2がその設定
温度bに近付き、設定温度bとなるように調節される。
温度設定値bよりも低くなった場合、再熱器出口蒸気温
度検出器50から検出される再熱器出口蒸気温度T2
が、再熱器出口蒸気温度設定値bよりも小さくなるた
め、減算器52から出力される温度偏差γがγ<0とな
り、再熱蒸気流量調節弁開度演算器54が閉方向の弁作
動指令を再熱蒸気流量調節弁55に対して行なうので、
再熱蒸気流量調節弁55が閉じるように操作される。
御により、排熱回収ボイラ7の再熱器8に案内される再
熱蒸気量が絞られ、再熱器出口蒸気温度T2がその設定
温度bとなるように温度上昇する。
は、図2に示すようにガスタービン負荷の変動に拘ら
ず、常時設定温度bになるように安定的に制御される。
トの第4実施例を示すものである。
ル発電プラントは図3に示すコンバインドサイクル発電
プラントと基本的なサイクル構成を同じくするので、同
じ構成部品には同一符号を付して説明を省略する。
は、排熱回収ボイラ7に備えられる再熱器8を上流側と
下流側とに分割し、分割された上流側再熱器8aと下流
側再熱器8bとの間に再熱器8の蒸気温度を下げる再熱
蒸気減温器56を設置する。
水系30から分岐された給水分岐管57を接続し、この
給水分岐管57の途中に再熱蒸気減温用給水流量調節弁
58を設置する。給水分岐管57は例えば給水ポンプ1
7から分岐されている。
は、弁制御装置51Aの給水流量調節弁開度演算器59
からの弁制御信号により弁制御される。この弁制御によ
り分割された再熱器8a,8bの中間部に供給される給
水流量が制御される。
装置51に給水流量調節弁開度演算器59を加設したも
のであり、弁制御装置51Aの減算器52には、過熱器
出口蒸気温度検出器50で検出された再熱器出口蒸気温
度T2と、再熱器出口蒸気温度設定器53からの再熱器
出口蒸気温度設定値bが入力され、両者の温度偏差γが
再熱蒸気減温用給水流量調節弁開度演算器59へ出力す
る。この再熱蒸気減温用給水流量調節弁開度演算器59
では温度偏差γに比例した再熱蒸気減温用給水流量調節
弁開度を求め、再熱蒸気減温用給水流量調節弁58を操
作するようになっている。
制御装置51に給水流量調節弁開度演算器59を設置し
た例を示したが、弁制御装置51Aは必ずしもこれに限
定されず、再熱蒸気流量調節弁55の弁制御を行なう弁
制御装置と給水流量調節弁58の弁制御を行なう弁制御
装置とをそれぞれ独立した構成としてもよい。
ントの蒸気温度コントロール動作について説明する。
温度設定値bを超えた場合、上記に示すように再熱蒸気
流量調節弁55が開いて再熱器8へ供給される再熱蒸気
流量が増加し、再熱器8内の蒸気温度が低下するが、再
熱器出口蒸気温度設定値bになるまでに時間が掛かる。
そこで、再熱蒸気減温器56に給水を供給して再熱器8
内の蒸気温度を直ちに迅速に低下させる。
から検出される再熱器出口蒸気温度T2が、再熱器出口
蒸気温度設定値bよりも大きくなるため、減算器52か
ら出力される温度偏差γがγ>0となり、再熱蒸気減温
用給水流量調節弁開度演算器59が開方向の指令を再熱
蒸気減温用給水流量調節弁58に対して行なうので、再
熱蒸気減温用給水流量調節弁58が開くように操作され
る。
温度設定値bよりも低くなった場合、再熱蒸気流量調節
弁55が閉じて再熱器8へ供給される再熱蒸気流量が減
少し、再熱器8内の蒸気温度が上昇するが、再熱器出口
蒸気温度設定値bになるまでに時間が掛かる。そこで、
再熱蒸気減温器56に供給していた給水を停止させて再
熱器8内の蒸気温度を直ぐに上昇させる。
から検出される再熱器出口蒸気温度T2が、再熱器出口
蒸気温度設定値bよりも小さくなるため、減算器52か
ら出力される温度偏差γがγ<0となり、再熱蒸気減温
用給水流量調節弁開度演算器59が閉方向の指令を再熱
蒸気減温用給水流量調節弁58に対して行なうので、再
熱蒸気減温用給水流量調節弁58が閉じるように操作さ
れる。
から送り出される再熱蒸気温度T2は急速に設定温度b
となるように調節制御され、ガスタービンの負荷変動に
拘らず、図2に示すように設定温度bに安定的に保持さ
れる。
回収ボイラの過熱器から送りされる主蒸気温度と再熱器
から送り出される再熱蒸気温度とを別個にコントロール
させたが、主蒸気温度と再熱蒸気温度を共にコントロー
ルするようにしてもよい。
インドサイクル発電プラントにおいては、請求項1に記
載したように、排熱回収ボイラの過熱器から送り出され
る主蒸気温度が設定値と異なる場合に、排熱回収ボイラ
の過熱器からの主蒸気温度を温度検出器で検出して弁制
御装置により、主蒸気流量調節弁の弁制御を行ない、上
記過熱器に案内される主蒸気量をコントロールするよう
にしたので、過熱器出口の主蒸気温度を、ガスタービン
の負荷変動に拘らず、常時設定値に保持でき、安定した
プラント運転を行なうことができる。
発電プラントは、請求項2に記載したように、過熱器出
口の蒸気温度を検出し、この検出信号により、排熱回収
ボイラ内で分割された上流側および下流側の過熱器の間
に供給される主蒸気減温用給水流量を給水流量調節弁で
制御したので、過熱器出口の主蒸気温度を常に迅速に設
定値に抑えることが可能となり、安定したプラント運転
を行なうことができる。
ル発電プラントは、請求項3に記載したように、排熱回
収ボイラの再熱器から送り出される再熱蒸気温度が設定
値と異なる場合に、排熱回収ボイラの再熱器からの再熱
蒸気温度を温度検出器で検出して弁制御装置により、再
熱蒸気流量調節弁の弁制御を行ない、再熱器に案内され
る再熱蒸気量をコントロールしたので、再熱器出口の再
熱蒸気温度を、ガスタービンの負荷変動に拘らず、常時
設定値に保持でき、安定したプラント運転を行なうこと
ができる。
イクル発電プラントは、請求項4に記載したように、再
熱器出口の蒸気温度を検出し、この検出信号により、排
熱回収ボイラ内で分割された再熱器の間に供給される再
熱蒸気減温用給水流量が制御されるので、ガスタービン
の負荷変動が生じても再熱器出口の再熱蒸気温度を常に
かつ迅速に設定値に抑えることが可能となり、安定した
プラント運転を行なうことができる。
トの一実施例を示す系統図。
気温度特性との関係を示す図。
トの他の実施例を示す系統図。
トの第3実施例を示す系統図。
トの第4実施例を示す系統図。
す系統図。
熱回収ボイラで発生する主蒸気と再熱蒸気の温度特性を
示す図。
Claims (4)
- 【請求項1】節炭器、蒸発器および過熱器を備えたボイ
ラ、高圧部、中圧部および低圧部からなる蒸気タービ
ン、復水給水系を備えた蒸気タービンプラントと、ガス
タービンを備えたガスタービンプラントとを組み合わせ
てコンバインドサイクル化する一方、前記ガスタービン
からのタービン排ガス系統に、過熱器および再熱器を備
えた排熱回収ボイラと、前記復水給水系の給水を加熱す
る高圧ガス給水加熱器と、復水給水系の復水を加熱する
低圧ガス給水加熱器とをそれぞれ設置したコンバインド
サイクル発電プラントにおいて、前記排熱回収ボイラの
過熱器出口の蒸気温度を検出する温度検出器と、前記ボ
イラ内の蒸発器下流側から分岐して上記排熱回収ボイラ
の過熱器とを結ぶ配管の途中に設けられ、上記排熱回収
ボイラの過熱器へ供給される主蒸気流量を制御する主蒸
気流量調節弁と、前記温度検出器からの温度検出信号を
入力して、前記排熱回収ボイラの過熱器出口蒸気温度が
設定値になるように、前記主蒸気流量調節弁の弁制御を
行なう弁制御装置とを有する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】 排熱回収ボイラに組み込まれる過熱器を
上流側過熱器と下流側過熱器とに分割し、分割された過
熱器間に供給される給水の流量を制御する主蒸気減温用
給水流量調節弁を設ける一方、この給水流量調節弁を弁
制御する弁制御装置を設け、この弁制御装置は過熱器出
口蒸気温度検出器からの温度検出信号を入力して、過熱
器出口蒸気温度が設定値となるように給水流量調節弁の
弁制御を行なうように設定した請求項1記載のコンバイ
ンドサイクル発電プラント。 - 【請求項3】 節炭器、蒸発器、過熱器および再熱器を
備えたボイラ、高圧部、中圧部および低圧部からなる蒸
気タービン、復水給水系を備えた蒸気タービンプラント
と、ガスタービンを備えたガスタービンプラントとを組
み合せてコンバインドサイクル化する一方、前記ガスタ
ービンからのタービン排ガス系統に、過熱器および再熱
器を備えた排熱回収ボイラと、前記復水給水系の給水を
加熱する高圧ガス給水加熱器と、復水給水系の復水を加
熱する低圧ガス給水加熱器とをそれぞれ設置したコンバ
インドサイクル発電プラントにおいて、前記排熱回収ボ
イラの再熱器出口の蒸気温度を検出する温度検出器と、
蒸気タービン高圧部出口と上記排熱回収ボイラの再熱器
とを結ぶ配管の途中に設けられ、上記排熱回収ボイラの
再熱器へ供給される再熱蒸気流量を制御する再熱蒸気流
量調節弁と、前記温度検出器からの温度検出信号を入力
して、前記排熱回収ボイラの再熱器出口の蒸気温度が設
定値となるように、前記再熱蒸気流量調節弁の弁制御を
行なう弁制御装置とを有する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4】 排熱回収ボイラに組み込まれる再熱器を
上流側再熱器と下流側再熱器とに分割し、分割された再
熱器間に供給される給水の流量を制御する再熱蒸気減温
用給水流量調節弁を設ける一方、この給水流量調節弁を
弁制御する弁制御装置を設け、この弁制御装置は再熱器
出口蒸気温度検出器からの温度検出信号を入力して、再
熱器出口蒸気温度が設定値となるように給水流量調節弁
の弁制御を行なうように設定した請求項3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 |
---|---|---|---|
JP04349096A JP3133183B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 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 |
---|---|---|---|
JP04349096A JP3133183B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | コンバインドサイクル発電プラント |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06200709A JPH06200709A (ja) | 1994-07-19 |
JP3133183B2 true JP3133183B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=18401466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04349096A Expired - Lifetime JP3133183B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | コンバインドサイクル発電プラント |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3133183B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7137397B2 (ja) * | 2018-08-08 | 2022-09-14 | 川崎重工業株式会社 | コンバインドサイクル発電プラント |
JP7033094B2 (ja) | 2019-02-04 | 2022-03-09 | 株式会社日立製作所 | コージェネレーションシステム |
CN114413251B (zh) * | 2021-12-09 | 2023-10-27 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种调节兀型对冲直流锅炉主汽温度的*** |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP04349096A patent/JP3133183B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06200709A (ja) | 1994-07-19 |
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