JP3784617B2 - 小容量のガスタービンコージェネレーションシステムの熱電比制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力と蒸気や温水や冷水を同時に供給するガスタービンコージェネレーションシステムに於ける出力の熱電比制御方法に関するものであり、主として比較的小規模な各種工場やマーケット、事務所、温室農場、集合住宅等で単独又は複数台を組み合せした状態で使用する小容量のガスタービンコージェネレーションシステムに適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービン発電機と排ガスボイラ等を組み合わせた熱電併給システム（コージェネレーションシステム）は従前から広く知られており、実用にも供されている。この熱電併給システムは、タービン発電機を駆動して電力を得ると共に、ガスタービンからの高温排ガスの熱を排熱ボイラ又は排熱温水ボイラにより回収して蒸気又は温水若しくは冷水を得るものであり、電力と蒸気等を同時に必要とする事業所等に於いては、別個に電力と蒸気等の供給を受ける場合に比較して総合的なエネルギー効率が向上し、経済性に優れている。
【０００３】
ところで、従前のこの種システムは、何れも発電容量が５０００ＫＷ前後の比較的大容量のものであり、理念的には発電装置が主体であって、その排熱を排ガスボイラで回収しようとするものである。
しかし、近年省エネルギーの観点から熱電併給システムの見直しが進められ、これに伴なって容量が１５〜１００ＫＷ程度の小容量のガスタービンコージェネレーションシステムが広く利用され出している。
【０００４】
図６は、従前のこの種小容量ガスタービンコージェネレーションシステムの一例を示すブロック構成図であり、ガスタービン１、圧縮機２、再生器３、燃焼器４、発電機５、排熱回収ボイラ６等からガスタービンコージェネレーションシステムが構成されている。
而して、燃焼用空気Ａは、先ずガスタービン１に直結された圧縮機２において圧縮されたあと、再生器３へ導かれる。再生器３へ導かれた圧縮空気は、ガスタービン１からの約６００℃の高温タービン排ガスＧ₁ と熱交換をすることにより予熱されたあと、燃焼器４へ供給される。燃焼器４内では、前記予熱された燃焼用空気Ａと供給された燃料ガスＦとが混合燃焼をし、約８５０℃の高温燃焼ガスが発生する。この高温燃焼ガスによりガスタービン１が回転駆動され、これに直結した圧縮機２及び発電機５を回転駆動させることにより発電をする。
【０００５】
燃焼器４で発生した高温燃焼ガスは、断熱膨張をしてタービン１を回転駆動することにより約６００℃の高温タービン排ガスＧ₁ となって再生器３へ送られ、ここで圧縮空気Ａと熱交換して約２７０℃のタービン排ガスＧ₂ となる。このタービン排ガスＧ₂ は引き続き排熱回収熱交換器６へ導入され、温水（又は蒸気）を発生させたあと、約１５０℃の排ガスＧ₀ となって大気中へ放出される。
【０００６】
例えば、燃料Ｆを都市ガス１３Ａ（９．７Ｎｍ³ ／ｈ、９９３０ｋｃａｌ／Ｎｍ³ 、熱入力１１２ＫＷ）とする小容量のガスタービンコージェネレーションシステムの場合には、発電機出力が約２８ＫＷ及び熱回収量が約５６ＫＷとなり、システム全体としての総合的なエネルギー効率は約７５％となる。
【０００７】
ところで、前記ガスタービン１から排出される高温タービン排ガスＧ₁ の流量は、ガスタービン１の出力と略比例関係にあり、その結果、再生器３から排出されるタービン排ガスＧ₂ の温度も略ガスタービン１の出力に比例して変化することになる。何故なら再生器３の伝熱面積が一定であるため、その熱交換量が大きく変動しないからである。
換言すれば、ガスタービン１の出力が上昇すれば、タービン排ガスＧ₂ の流量及び温度も共に上昇し、また逆に、ガスタービン１の出力が低下すれば、タービン排ガスＧ₂ の流量及び温度が共に低下する。
【０００８】
一方、排熱回収ボイラ６に於ける排熱回収量はタービン排ガスＧ₂ の流量及び温度によって決まる。そのため、ガスタービン出力即ち発電機出力と排熱回収量とは比例関係となり、これによって発電機５の電気出力Ｐｅと排熱回収ボイラ６の熱出力Ｔｅとの比である熱電比Ｑ＝Ｔｅ／Ｐｅは、タービンコージェネレーションシステムの１００〜３０％の出力範囲に亘って、ほぼ一定となる。
【０００９】
例えば、上記に例示した小容量のガスタービンコージェネレーションシステムに於いては、定格出力下で発電機出力Ｐｅ＝２８ＫＷ、排熱回収ボイラの熱出力Ｔｅ＝５６ＫＷとなり、熱電比Ｑは２となる。また、このシステム出力の熱電比Ｑは、システムの出力が低下しても略一定に保たれることになり、適宜の値に調整することができない。
【００１０】
ところで、電力負荷７の電力需要Ｐｅ′と熱負荷８の熱需要Ｔｅ′との比率Ｑ′（熱電需要比Ｑ′＝Ｔｅ′／Ｐｅ′）が常に約２である場合には特に問題が生じないが、熱電需要比Ｑ′＝Ｔｅ′／Ｐｅ′が大きく変動する場合には、前記システム出力の熱電比Ｑが常に一定であると、必然的に電気出力Ｐｅ又は熱出力Ｔｅの余剰若しくは不足を生ずることとなる。
そのため、クーリングタワー等によって余剰な熱を放熱したり、或いは蓄電設備や電力販売等によって余剰な電力を処理する必要があり、システム全体としての総合的なエネルギー効率の低下を招来することになる。
【００１１】
なお、小容量のガスタービンコージェネレーションシステムにあっては、前記再生器３を省略し、圧縮器２で圧縮した圧縮空気を直ちに燃焼器４へ供給すると共に、ガスタービン１からの高温タービン排ガスＧ₁ を直に排熱回収ボイラ６へ導入する構成とする場合がある。しかし、この場合でも、システム出力の熱電比Ｑは常に一定となり、電力需要と熱需要との熱電需要比Ｑ′が前記システム出力の熱電比Ｑと異なる場合には、システム出力側の熱電比Ｑを調整することができないために様々な支障が生ずることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従前のこの種小容量のガスタービンコージェネレーションシステムに於ける上述の如き問題、即ち、システム側の発電機出力Ｐｅと熱出力Ｔｅの比Ｑ（熱電比Ｑ＝Ｔｅ／Ｐｅ）が常にほぼ一定であるため、電力負荷７の電力需要Ｐｅ′と熱負荷８の熱需要Ｔｅ′との比Ｑ′（熱電需要比Ｑ′＝Ｔｅ′／Ｐｅ′）が前記熱電比Ｑと異なる場合には、電力又は熱の何れかに余剰が生じてシステム全体の総合的なエネルギー効率が低下すると云う問題を解決せんとするものであり、排熱回収ボイラ６からの発生蒸気が余剰の場合若しくは発電機５の出力増が必要な場合には、発生蒸気の一部を燃焼器４へ導入してガスタービン１の出力増を図り、システム出力の熱電比Ｑを現実の熱電需要比Ｑ′＝Ｔｅ′／Ｐｅ′に近づけることにより、ガスタービンコージェネレーションシステムを常に高い総合エネルギー効率でもって運転できるようにした、小容量のガスタービンコージェネレーションシステムの熱電比制御方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本願発明者等は多数の小容量のガスタービンコージェネレーションシステムの開発並びに試験を通して、ガスタービンの燃焼器内へ蒸気を吹き込むことにより、ガスタービンの出力（即ち発電機出力）を比較的円滑に増加できることを知得した。
本発明は、発明者等の上記知得に基づいて創作されたものであり、請求項１の発明は、ガスタービンと発電機と圧縮機と再生器と燃焼器と排熱回収ボイラとを備え、ガスタービンからの高温タービン排ガスを再生器を経て排熱回収ボイラへ供給する構成の小容量のガスタービンコージェネレーションシステムに於いて、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の一部を燃焼器へ供給する蒸気制御バルブを備えた蒸気供給通路を設けると共に、前記再生器にタービン排ガス制御バルブを備えた高温タービン排ガスのバイパス通路を設け、排熱回収ボイラの熱負荷に応じて蒸気制御バルブとタービン排ガス制御バルブの何れか一方又は両方の開度を調整することにより、システム出力の熱電比を制御することを発明の基本構成とするものである。
【００１４】
請求項２の発明は、ガスタービンと発電機と圧縮機と再生器と燃焼器と排熱回収ボイラとを備え、ガスタービンからの高温タービン排ガスを再生器を経て排熱回収ボイラへ供給すると共に、圧縮機からの燃焼用空気を再生器を経て燃焼器へ供給する構成の小容量のガスタービンコージェネレーションシステムに於いて、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の一部を燃焼器へ供給する蒸気制御バルブを備えた蒸気供給通路を設けると共に、前記再生器にタービン排ガス制御バルブを備えた高温排ガスのバイパス通路を夫々設け、排熱回収ボイラの熱負荷に応じて前記各制御バルブの何れか一個又は複数個の開度を調整することにより、システム出力の熱電比を制御することを発明の基本構成とするものである。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、ガスタービンと発電機と空気圧縮機と再生器と燃焼器とを一体的に組立てしてガスタービン発電機ユニットとするようにしたものである。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、排熱回収ボイラの発生蒸気圧を検出することにより熱負荷の変動を検知し、前記検出した発生蒸気圧に基づいて必要な各制御バルブの開度を調整するようにしたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の各実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る小容量のガスタービンコージェネレーションシステムのブロック構成図である。
尚、図１では、前記図６の場合と同一の部材についてはこれと同じ参照番号が付されている。
また、図１に示したガスタービンコージェネレーションシステムの基本的な構成は、前記図６に示した従前のシステムとほぼ同一であるため、ここではその詳細説明を省略する。
【００２０】
図１を参照して、本実施形態に於いては、排熱回収ボイラ６の発生蒸気Ｓ₁ の取出口６ａから蒸気供給通路１３を分岐し、蒸気制御バルブ１４を通して発生蒸気Ｓ₁ の一部Ｓ₃ を燃焼器４へ供給するようにした点が、従前のシステム構成と異なっている。尚、１７は蒸気圧検出センサ、１８は制御装置であり、蒸気検出センサ１７からの圧力検出信号により制御装置１８を介して蒸気制御バルブ１４の開度が自動調整される。
【００２１】
燃焼用空気Ａは圧縮機２により圧縮され、圧縮された燃焼用空気Ａは再生器３内で高温タービン排ガスＧ₁ により予熱されたあと、燃焼器４へ供給される。
燃焼器４では、前記予熱された燃焼用空気Ａと供給された燃料Ｆとが混合燃焼をし、発生した高温燃焼ガスによりガスタービン１が回転駆動される。
また、ガスタービン１内で断熱膨張をした高温のタービン排ガスＧ₁ は高温タービン排ガス通路９を経て再生器３側へ送られ、圧縮空気Ａと熱交換をしたあと、タービン排ガス通路１２を経て排熱回収ボイラ６へ流入し、ここで排熱回収が行なわれることにより、蒸気Ｓ₁ が生成される。
【００２２】
前記蒸気供給通路１３へ分流される蒸気Ｓ₃ の流量は、熱負荷８の増・減に応じて蒸気制御バルブ１４の開度を調整することにより連続的に制御されており、これによって発電機５の電気出力Ｐｅと排熱回収ボイラ６の熱出力Ｔｅの熱電比Ｑ（Ｔｅ／Ｐｅ＝Ｑ）が調整され、システム出力の熱電比Ｑが現実の電力需要Ｐｅ′と熱需要Ｔｅ′の比Ｑ′（熱電需要比Ｑ′＝Ｔｅ′／Ｐｅ′）に近づけられる。
【００２３】
即ち、熱負荷８側の蒸気需要が減少すると、発生蒸気Ｓ₁ の蒸気圧力が上昇する。この蒸気圧力の上昇は蒸気圧検出センサ１７で検出され、制御装置１８へ入力されると共に、制御装置１８からは蒸気制御バルブ１４へバルブ開方向の制御信号が発信され、蒸気制御バルブ１４の開度が高められる。
これにより、燃焼器４へ供給される蒸気Ｓ₃ の流量が増大し、ガスタービン１の出力（即ち発電機出力）が増大すると共に、蒸気負荷８への蒸気Ｓ₂ の供給量が減少して、システム出力の熱電比Ｑが減少方向に調整される。
【００２４】
また、逆に熱負荷８の蒸気需要が増大すると、発生蒸気Ｓ₁ の蒸気圧が減少する。蒸気圧検出センサ１７からの蒸気圧信号が低下すると、制御装置１８から蒸気制御バルブ１４へバルブ閉方向の制御信号が発信され、蒸気圧制御バルブ１４の開度を減少させる。これにより、熱負荷８への蒸気Ｓ₂ の供給量が増大し、システム出力の熱電比Ｑが増大方向に調整される。
【００２５】
図２は、本発明の第２実施形態を示すものであり、前記図１の第１実施形態に於ける蒸気制御バルブ１４の開度調整による熱電比Ｑの制御の他に、再生器３に於ける排熱回収量の調整による熱電比Ｑの制御を設ける構成としたものである。
即ち、第２実施形態に於いては、再生器３にガスタービン１から再生器３へ流入する高温タービン排ガスＧ₁ のバイパス通路１０を設けると共に、このバイパス通路１０にタービン排ガス制御弁１１を介設するようにしており、タービン排ガス制御弁１１の開度を熱負荷Ｔｅ′の変動に応じて制御することにより、再生器３での熱回収量を調整してシステム出力の熱電比Ｑを調整する機能を、前記図１の本発明の第１実施形態に付加したものである。
尚、このタービン排ガス制御弁１１の開度調整による熱電比Ｑの制御は、前記蒸気制御バルブ１４の開度制御による熱電比Ｑの制御と同時に並列的に行なってもよく、或いは蒸気制御バルブ１４の制御とは別個に、タービン排ガス制御弁１１の開度調整だけを単独で行なうようにしてもよい。
【００２６】
図２を参照して、ガスタービン１内で断熱膨張をした高温のタービン排ガスＧ₁ は、高温タービン排ガス通路９を経て再生器３側へ送られ、その一部Ｇ_1bはバイパス通路１０へ、また残部Ｇ_1aは再生器３内へ流入する。
前記再生器３内へ流入した高温タービン排ガスＧ_1aは圧縮空気Ａと熱交換をしたあと、タービン排ガス通路１２を経て排熱回収ボイラ６側へ導出され、バイパス通路１０を通して分流された前記高温タービン排ガスＧ_1bと合流して排熱回収ボイラ６へ流入し、ここで排熱回収が行なわれ、蒸気Ｓ₁ が生成される。
【００２７】
前記バイパス通路１０へ分流される高温タービン排ガスＧ_1bの流量は、熱負荷８の増・減に応じてタービン排ガス制御バルブ１１の開度を調整することにより制御される。
例えば、今熱負荷８の熱需要Ｔｅ′が少ない場合には、タービン排ガス制御バルブ１１の開度を下げ（バルブを絞る）、高温ガスタービン排ガスＧ_1bの流量を減少させて排熱回収ボイラ６への熱入力を減少させることにより、前記システム出力の熱電比Ｑを下降させる。尚、燃焼空気Ａの温度は再生器３内へ流入する高温タービン排ガスＧ_1aの流量が増すために上昇し、これによって発電機５の発電効率が若干上昇することになる。
逆に、熱負荷８の熱需要Ｔｅ′が増加した場合には、タービン排ガス制御バルブ１１の開度を上げ（バルブを開放する）、高温ガスタービン排ガスＧ_1bの流量を増加することにより排熱回収ボイラ６への熱入力を高め、前記熱電比Ｑ（Ｑ＝Ｔｅ／Ｐｅ）を高める。
【００２８】
図３は本発明の第３実施形態に係る小容量のガスタービンコージェネレーションシステムのブロック構成図である。この第３実施形態に於いては、前記図１に示した第１実施形態の蒸気制御バルブ１４の開度調整によるシステム出力の熱電比Ｑの制御の他に、圧縮空気流Ａによる再生器３での排熱回収量を調整することによるシステム出力の熱電比制御を設ける構成としたものである。
即ち、この第３実施形態に於いては、図３に示す如く、再生器３に、圧縮機２から流出して再生器３側へ流入する圧縮空気Ａのバイパス通路１５を設けると共に、このバイパス通路１５に制御バルブ１６を介設する構成としており、圧縮機２から流出した燃焼用空気Ａの一部Ａ₂ はバイパス通路Ａ₂ を通して直接燃焼器４へ供給され、また燃焼用空気Ａの残部Ａ₁ は、再生器３内で予熱されたあと、燃焼器４へ供給される。
【００２９】
従って、今、熱負荷８の熱需要Ｔｅ′が増大したとすると、空気制御バルブ１６の開度を上げてバイパス空気流Ａ₂ の流量を増す。これにより再生器３へ流入する燃焼用空気Ａ₁ の流量が減少し、再生器３に於ける高温タービン排ガスＧ₁ からの熱回収量が低下する。その結果、再生器３から排出されるタービン排ガスＧ₂ の温度が上昇し、排熱回収ボイラ６の熱出力Ｔｅ′が増大する。
【００３０】
一方、燃焼器４へ供給する燃焼用空気Ａの温度が低下することにより、ガスタービン１の効率は若干低下することになるものの大きな出力低下を来たすことはない。その結果、システム出力の熱電比Ｑ（Ｔｅ／Ｐｅ）は増大し、現実の電力負荷Ｐｅ′と熱負荷Ｔｅ′との熱電需要比Ｑ′（Ｔｅ′／Ｐｅ′）にマッチした熱電比Ｑでもって、ガスタービンコージェネレーションシステムは高効率で運転されることになる。
【００３１】
尚、熱負荷８の熱負荷Ｔｅ′が減少した場合には、前述とは逆に制御バルブ１６の開度を下げ、再生器３に於ける燃焼用空気Ａ₁ による熱回収量を増加する。これにより、前記熱電比Ｑが減少し、実際の電力負荷Ｐｅ′と熱負荷Ｔｅ′との熱電需要比Ｑ′＝Ｔｅ′／Ｐｅ′にマッチした最適の熱電比Ｑでもって、システムの運転を行なうことができる。
【００３２】
この空気制御バルブ１６の開度調整によるシステム熱電比Ｑの制御は、前記蒸気制御バルブ１４の開度調整による熱電比制御と同時に並列的に行なっても、或いは蒸気制御バルブ１４の開度調整とは全く別個に、空気制御バルブ１６の開度調整だけを独立して行なってもよい。
また、空気制御バルブ１６の開度制御が、排熱回収ボイラ６の発生蒸気Ｓ₁ の蒸気圧検出信号によって行なわれることは、前記第１実施態様の場合と同様である。
【００３３】
図４は、本発明の第４実施形態を示すものであり、前記第２実施形態と第３実施形態とを合体し、より高精度なシステム出力の熱電比Ｑの制御を可能としたものである。
即ち、図４に示す如く、蒸気制御バルブ１４を備えた蒸気供給通路１３を通して発生蒸気Ｓ₁ の一部Ｓ₁ を燃焼器４へ供給すると共に、再生器３に、タービン排ガス制御バルブ１１を備えた高温タービン排ガスＧ₁ のバイパス通路１０と、空気制御バルブ１６を備えた燃焼用空気Ａのバイパス流路１５を夫々設け、熱負荷８の変動に応じて何れか１個の制御バルブ又は何れか２個の制御バルブ若しくは３個の制御バルブの開度を適宜に調整することにより、ガスタービンコージェネレーションシステムのシステム出力の熱電比Ｑを、現実の電力負荷７と熱負荷８との熱電需要比Ｑ′により高精度で、然も円滑に合致させることを可能とするものである。
【００３４】
図５は、本発明で使用するガスタービン発電機ユニットＵの概要説明図であり、ガスタービン１・空気圧縮機２・再生器３・燃焼器４・発電機５・空気予熱管（通路）２ａ・高温タービン排ガス管（通路）９・高温タービン排ガス分岐口９ａ・空気ベアリング１９・発電機冷却フィン２０・再生器ケーシング２１及びタービン排ガス口３ｃ等を一体的に組み付けることにより、ガスタービン発電機ユニットＵが形成されている。
また、当該ガスタービン発電機ユニットＵは、他の各機器類と共に一つの支持枠体上に乗せられてパッケージケーシング内に収納されており、コンパクトなガスタービンコージェネレーション装置として工場内で量産されたあと、据付場所へ搬送される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の請求項１では、蒸気制御バルブを備えた蒸気供給通路を通してガスタービンの燃焼器へ排熱回収ボイラで発生した蒸気の一部を供給すると共に、熱負荷の変動に応じて蒸気制御バルブの開度を調整し、燃焼器への蒸気供給量を制御するようにしている。
これにより、熱負荷への熱出力が調整されると共に燃焼器への蒸気供給によってガスタービン出力即ち発電機出力が増加され、システム出力の熱電比Ｑが調整される。
【００３６】
また、本発明の請求項２〜請求項４では、前記燃焼器への蒸気の供給に加えて、ガスタービンコージェネレーションシステムを構成する再生器に、高温タービン排ガスＧ₁ と燃焼用空気Ａの何れか一方又は両方のバイパス通路を設けると共に、当該バイパス通路に設けたタービン排ガス制御バルブや空気制御バルブを熱負荷の変動に応じて適宜に調整するようにしている。その結果、システム出力の熱電比Ｑを負荷側の実際の熱電需要比Ｑ′により高精度に、しかも円滑に合致させることができる。
これにより、従前のこの種ガスタービンコージェネレーションシステムのように、システム出力の熱電比Ｑと負荷側の熱電需要比Ｑ′との間に差異を生じて熱の余剰や熱の不足を生ずることが皆無となり、ガスタービンコージェネレーションシステムを常に最適のシステム出力の熱電比でもって高効率運転することが可能となる。
【００３７】
更に、本発明では燃焼器へ蒸気を供給することにより、大容量のガスタービン発電機の発電効率（約３５％）に比較して相当に低い小容量ガスタービン発電機の発電効率（約２５％）を、約３０％にまで向上させる。
本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る小容量のガスタービンコージェネレーションシステムのブロック構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る小容量のガスタービンコージェネレーションシステムのブロック構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る小容量のガスタービンコージェネレーションシステムのブロック構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る小容量のガスタービンコージェネレーションシステムのブロック構成図である。
【図５】本発明で使用するガスタービン発電機ユニットの概要説明図である。
【図６】従前のガスタービンコージェネレーションシステムのブロック構成図である。
【符号の説明】
１はガスタービン、２は圧縮機、３は再生器、３ａ・３ｂは熱交換管、３ｃはタービン排ガス出口、４は燃焼器、５は発電機、６は排熱回収ボイラ、６ａは蒸気取出口、７は電力負荷、８は熱負荷、９は高温タービン排ガス通路、９ａは高温タービン排ガス分岐口、１０は高温タービン排ガスＧ₁ のバイパス通路、１１はタービン排ガス制御バルブ、１２はタービン排ガス通路、１３は蒸気供給通路、１４は蒸気制御バルブ、１５は燃焼用空気のバイパス通路、１６は空気制御バルブ、１７は蒸気圧検出センサ、１８は制御装置、１９は空気ベアリング、２０は発電機冷却フィン、２１は再生器ケーシング、Ｕはガスタービン発電機ユニット、Ｆは燃料ガス、Ａは燃焼用空気、Ｇ₁ は高温タービン排ガス、Ｇ₂ はタービン排ガス、Ｇ₀ は排ガス、Ｓ₁ は発生蒸気、Ｓ₂ は熱負荷への供給蒸気、Ｓ₃ は燃焼器への供給蒸気、Ｐｅは発電機側の電気出力、Ｔｅは排熱回収ボイラの熱出力、Ｔｅ′は熱負荷の熱需要、Ｐｅ′は電力負荷の電力需要、Ｑは熱電比（Ｔｅ／Ｐｅ）、Ｑ′は熱電需要比（Ｔｅ′／Ｐｅ′）。

Claims (4)

1. ガスタービンと発電機と圧縮機と再生器と燃焼器と排熱回収ボイラとを備え、ガスタービンからの高温タービン排ガスを再生器を経て排熱回収ボイラへ供給する構成の小容量のガスタービンコージェネレーションシステムに於いて、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の一部を燃焼器へ供給する蒸気制御バルブを備えた蒸気供給通路を設けると共に、前記再生器にタービン排ガス制御バルブを備えた高温タービン排ガスのバイパス通路を設け、排熱回収ボイラの熱負荷に応じて蒸気制御バルブとタービン排ガス制御バルブの何れか一方又は両方の開度を調整することにより、システム出力の熱電比を制御することを特徴とする小容量のガスタービンコージェネレーションシステムの熱電比制御方法。
2. ガスタービンと発電機と圧縮機と再生器と燃焼器と排熱回収ボイラとを備え、ガスタービンからの高温タービン排ガスを再生器を経て排熱回収ボイラへ供給すると共に、圧縮機からの燃焼用空気を再生器を経て燃焼器へ供給する構成の小容量のガスタービンコージェネレーションシステムに於いて、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気の一部を燃焼器へ供給する蒸気制御バルブを備えた蒸気供給通路を設けると共に、前記再生器にタービン排ガス制御バルブを備えた高温排ガスのバイパス通路を夫々設け、排熱回収ボイラの熱負荷に応じて前記各制御バルブの何れか一個又は複数個の開度を調整することにより、システム出力の熱電比を制御することを特徴とする小容量のガスタービンコージェネレーションシステムの熱電比制御方法。
3. ガスタービンと発電機と空気圧縮機と再生器と燃焼器とを一体的に組立てしてガスタービン発電機ユニットとするようにした請求項１又は請求項２に記載の小容量のガスタービンコージェネレーションシステムの熱電比制御方法。
4. 排熱回収ボイラの発生蒸気圧を検出することにより熱負荷の変動を検知し、前記検出した発生蒸気圧に基づいて必要な各制御バルブの開度を調整するようにした請求項１又は請求項２に記載の小容量のガスタービンコージェネレーションシステムの熱電比制御方法。

Images