JP4892539B2 - 複合発電プラント及び排熱回収ボイラ - Google Patents

Description

本発明は複合発電プラント及び排熱回収ボイラに関する。

ガスタービンからの排ガスの熱エネルギーを有効利用する手段の１つとして、排熱回収ボイラ（Heat Recovery Steam Generator（以下、ＨＲＳＧと称する））がある。例えば、ガスタービン設備と蒸気タービン設備を組み合わせた複合発電プラント（コンバインドサイクル発電プラント）におけるＨＲＳＧは、蒸気タービン設備に供給するための蒸気をガスタービン設備からの排ガスで発生させている（特許文献１等参照）。

ところで、上記のようなＨＲＳＧを備えたガスタービン設備では、夏季等で大気温度が高くなると、ＨＲＳＧの出口における排ガス温度（ＨＲＳＧ出口排ガス温度）が低下して、煙突から大気へ排出される排ガス温度（煙突出口排ガス温度）が低下することがある。このように煙突出口排ガス温度が低下すると、煙突を通る排ガスのドラフト力（排気力）が弱まる。

所定のドラフト力が要求されているため、高大気温度時にも、ＨＲＳＧ出口排ガス温度を上昇させる工夫が必要となる。従来、大気温度上昇に起因するＨＲＳＧ出口排ガス温度の低下を回避する手段としては、高大気温度時の条件でＨＲＳＧを設計する等の方法が採用されている。

特開２００７−９２７２１号公報

しかし、ＨＲＳＧ出口排ガス温度の低下を回避するために、高大気温度時の条件でＨＲＳＧを設計すると、大気温度が低下した場合にＨＲＳＧでの熱回収が、低大気温度時の条件でＨＲＳＧを設計した場合と比較して低下する。このようにＨＲＳＧでの熱回収量が減少し、熱効率とプラント出力が低下する。

ＨＲＳＧからの排ガスを別途設置した加熱装置により加熱し排ガス温度を上昇させることも考えられるが、この場合、熱源が必要となるため効率低下し、また、追加設備が必要となるためコストアップとなる。

また、ＨＲＳＧ出口排ガス温度の低下を回避する場合（ＨＲＳＧ出口排ガス温度を上昇させる必要がある場合）としては、煙突を通る排ガスのドラフトを確保する場合の他、排ガス温度が酸露点以下とならないようにする場合や、煙突から排出される排ガス中の蒸気が露点以下となり白煙化するのを防止する場合などがある。これらの場合においても、熱効率の低下を抑え、また、加熱装置などの追加設備を必要としない技術が望まれる。
また、複合発電プラントの他、排熱源からの排ガスで熱媒体を蒸発させ、その蒸発した熱媒体をドラムに収集し、このドラムから熱媒体を熱媒体利用設備に供給する排熱回収ボイラにおいても同様の課題が生ずる。

本発明の目的は、熱効率を極力下げることなく、また、加熱装置などの追加設備を設けることなく、排ガス温度の低下を回避する（排ガス温度を上昇させる）ことができる複合発電プラントおよび排熱回収ボイラを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、複合発電プラントにおいて、排熱回収ボイラの出口における排ガス温度を検出し、排ガス温度が設定温度未満のとき、排熱回収ボイラから蒸気タービンへ蒸気を供給する蒸気管に設けられた蒸気加減弁又は蒸気止弁の開度を絞るようにしたことを特徴とする。ここで、蒸気加減弁と蒸気止弁の両方の開度を絞る場合も含む。また、蒸気加減弁又は蒸気止弁としては、蒸気加減弁と蒸気止弁が一体化した蒸気組合せ弁の場合も含む。

また、本発明は、上記目的を達成するために、複合発電プラントの排熱回収ボイラの出口における排ガス温度を上昇させる運転方法として、排熱回収ボイラから蒸気タービンへ蒸気を供給する蒸気管に設けられた蒸気加減弁又は蒸気止弁の開度を絞り、排熱回収ボイラのドラム内の圧力を高く調整することを特徴とする。ここで、蒸気加減弁又は蒸気止弁の開度を絞る操作は、排熱回収ボイラの出口温度が設定温度よりも低くなった場合に実施するのが望ましい。

さらに、本発明は、上記目的を達成するために、排熱回収ボイラにおいて、ドラムから熱媒体を熱媒体利用設備に供給する熱媒体供給系統と、この熱媒体供給系統に設けられ、熱媒体利用設備に供給される熱媒体の量を調節する蒸気量調節手段と、排熱回収ボイラの出口における排ガス温度を検出する排ガス温度検出手段と、この排ガス温度検出手段の検出温度が、設定温度以上に保持されるように、蒸気量調節手段によってドラム内の圧力を調節する制御装置とを備えることを特徴とする。

本発明では、排ガス温度を設定温度以上に上昇させたい場合、蒸気加減弁又は蒸気止弁の開度を絞るようにしている。蒸気加減弁又は蒸気止弁の開度を絞ると、蒸気タービンへ供給される蒸気量が減少するとともに排熱回収ボイラのドラム内の圧力が上昇するので、ドラムで発生する蒸気量が減少する。これにより、排熱回収ボイラにおける熱交換量が減少するので、排ガスの温度を上昇させることができる。従って、本発明では、例えば、高大気温度時の条件で排熱回収ボイラを設計することなく、即ち、熱効率を極力下げることなく、そして、加熱装置などの追加設備を設けることなく、排熱回収ボイラ出口排ガス温度の低下を回避する（排熱回収ボイラ出口排ガス温度を上昇させる）ことができる。

また、排熱源からの排ガスで熱媒体を蒸発させ、その蒸発した熱媒体をドラムに収集し、このドラムから熱媒体を熱媒体利用設備に供給する排熱回収ボイラにおいても同様にして効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態である排熱回収ボイラ設備の概略図である。

排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１１は、ガスタービン設備のガスタービンからの排ガス３０で水（熱媒体）を蒸発させる。ＨＲＳＧ１１で発生した水蒸気（蒸発した熱媒体）は、蒸気管（熱媒体供給系統）３１を流通し、蒸気利用設備に供給される。蒸気管３１には、流通する水蒸気量を調節する蒸気調節弁（蒸気量調節手段）２４が設けられている。蒸気調節弁２４は、ＨＲＳＧ１１の出口における排ガス１４の温度（ＨＲＳＧ出口排ガス温度）を検出する排ガス温度検出器（排ガス温度検出手段）１２の出力を入力とする制御装置１７からの信号に基づき操作される。制御装置１７からの信号に基づき蒸気調節弁２４の絞り量を調節することにより、ＨＲＳＧ出口排ガス温度が設定温度以上となるように保持されている。

なお、ガスタービン設備は、吸い込んだ空気を圧縮する圧縮機と、この圧縮機からの圧縮空気と燃料を混合して燃焼ガスを発生させる燃焼器と、この燃焼器からの燃焼ガスによって回転駆動されるガスタービンを備えている。ＨＲＳＧ１１に供給される排ガス３０はこのガスタービンから排出されている。

ＨＲＳＧ１１は、排ガス３０によって蒸発した水蒸気が収集されるドラム１３を備えている。ドラム１３の下部には、ＨＲＳＧ１１内に収納された循環管路（図示せず）が接続されており、ドラム１３に供給された水は、この循環管路を通過する過程で排ガス３０に加熱されて蒸発し、ドラム１３の上部に水蒸気として収集される。

蒸気管３１は、ドラム１３の上部に接続されており、ＨＲＳＧ１１が発生させた水蒸気を発電や熱源に利用する蒸気利用設備（熱媒体利用設備）に供給している。蒸気管３１に設けられた蒸気調節弁２４を絞ると、蒸気利用設備に供給される水蒸気量が減少するとともに、ドラム１３内の圧力が上昇する。すなわち、本実施の形態における蒸気調節弁２４は、ドラム１３内の圧力調節手段としても機能している。

制御装置１７には、排ガス温度検出器１２から排ガス１４の検出温度が入力されている。本実施の形態における制御装置１７は、この検出温度が排ガス１４のドラフト力（排気力）を確保するために設定した設定温度Ｔ１以上に保持されるように、蒸気調節弁１４の絞り量を調節している。なお、本実施の形態における制御装置１７は、ガスタービンの起動時及び停止時を除く状態（すなわち、定格負荷運転及び部分負荷運転時（以下、「通常運転時」と称する））において排ガス１４の温度を制御するものとする。

ここで、設定温度Ｔ１とは、大気温度が上昇した場合にも、排ガス１４が煙突を介して大気に放出される際に窒素酸化物等の大気汚染物質の拡散が阻害されない程度に排ガス１４のドラフト力が確保される温度のことを示す。すなわち、排ガス１４の温度が設定値Ｔ１以上に保持されていれば、大気温度が上昇した場合にも、上記のドラフト力を発生するために必要な温度差を煙突出口排ガス温度と大気温度の間で確保できる。

上記のように構成されるガスタービン設備において、通常運転中に大気温度が上昇すると、排ガス１４の温度が低下していく。このとき、制御装置１７は、温度検出器１２から入力される検出温度から排ガス１４の温度が設定温度Ｔ１未満に達したことを察知すると、蒸気調節弁２４に対して開度を絞る操作信号を出力する。このように蒸気調節弁２４の開度が制御装置１７によって絞られると、蒸気利用設備へ供給される水蒸気量が減少するとともにドラム１３内の圧力が上昇するので、ドラム１３で発生する水蒸気量が減少する。これにより、ＨＲＳＧ１１における熱交換量が減少するので、排ガス１４の温度を上昇させることができる。そして、制御装置１７は、温度検出器１２の検出温度を参照しながら、排ガス１４の温度が設定温度Ｔ１以上に達するまで蒸気調節弁２４を絞っていき、排ガス１４の温度をＴ１以上に保持する。これにより、大気温度が上昇しても、排ガス１４の温度を上昇させることができる。

なお、上記では、ドラム１３内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出手段）を別途設けて、実際にドラム１３内の圧力を監視しながら排ガス１４の温度調整を行っても良い。このようにドラム１３内の圧力を監視しながら排ガス１４の温度を調節すれば、排ガス１４の温度制御の精度を向上させることができる。

次に、従来技術における課題に触れつつ、本実施の形態の効果について説明する。

一般的に、煙突を通過する際の温度が高いほど、排ガスのドラフトカが高まり、大気へ放出される際の窒素酸化物等の大気汚染物質の拡散力が高まる傾向がある。しかし、夏季等の大気温度が高い場合は、排ガス温度と大気温度の温度差（ΔT）が小さくなるので、ドラフト力が弱まってしまい大気汚染物質の拡散力が弱まる傾向がある。

このような課題に対して、従来は、高大気温度時における排ガスのドラフト力を確保するために、（１）高大気温度時の条件でＨＲＳＧを設計したり、（２）ＨＲＳＧからの排ガスの加熱装置を別途設ける等して、高大気温度時の排ガス温度を上昇させてドラフト力の確保を図ろうとしている。しかし、上記（１）の対策では、排ガス温度制御は不要であるが、大気温度が低下した場合に、低大気温度時の条件でＨＲＳＧを設計した場合と比較してＨＲＳＧにおける熱回収が不充分になって熱効率が低下するおそれがあり、上記（２）の対策では、加熱装置で利用するエネルギーの確保のためにエネルギー効率が低下するおそれがあり、また、追加設備が必要となるためにコストアップにつながる。

これに対して、本実施の形態のガスタービン設備は、排ガス１４の温度が設定値温度Ｔ１以上に保持されるように蒸気調節弁２４を絞る制御装置１７を備えている。このように蒸気調節弁２４を絞ると、高大気温度時にも排ガス１４の温度を上昇させることができるので、排ガス１４のドラフト力を一定以上に保持することができる。したがって、本実施の形態によれば、大気温度が上昇しても排ガス１４の温度が一定値以上に保持されるので、熱効率を極力下げることなく排ガス１４のドラフト力を確保できる。また、本実施の形態は、ＨＲＳＧ１１に排ガス１４用の加熱装置等、特別な装置を別途設ける必要もないので、エネルギー効率の低下が生じないだけでなく、ガスタービン設備の改造に要するコストが低いこともメリットである。

なお、上記の説明では、排ガス１４の温度が設定温度Ｔ１以上に保持されるようにドラム１３の圧力を調節する方法について説明したが、ＨＲＳＧ１１における熱効率を向上させる観点からは、前記設定温度Ｔ１を排ガス１４の目標温度とし、当該目標温度に排ガス１４の温度が近づくようにドラム１３の圧力を調節することが好ましい。このようにすれば、排ガス１４の温度上昇を必要最小限に抑制することができるので、ＨＲＳＧ１１における熱効率の低下を抑制することができる。なお、この場合には、温度検出器１２による検出温度と設定温度Ｔ１の温度差を利用して蒸気調節弁２４の絞り量を調節することが好ましい。

また、上記の説明では、ガスタービン設備を排熱源としているが、ディーゼルエンジンを排熱源として、排ガスをＨＲＳＧ１１に導入するようにした場合にも、本発明を適用可能である。

さらに、上記の説明では、排ガス温度を上昇させる場合として、排ガスのドラフト力を確保する場合を例として説明したが、その他に排ガス温度を上昇させる場合にも同様に適用できる。例えば、排ガス温度が低くなり酸露点以下となると、使用する燃料によっては、ＨＲＳＧ出口付近の伝熱管上に硫酸を含む蒸気が液化して付着しＨＲＳＧ伝熱管の腐食を引き起こす可能性がある。このため、設定温度Ｔ１を排ガス温度が酸露点以下とならない温度として、排ガス温度を設定温度以上に保持する。また、例えば、排ガス温度が低くなると、煙突から排出される排ガス中の蒸気が露点以下となり白煙化する可能性がある。プラントによっては、環境規制上、白煙排出に制約がある場合がある。このため、設定温度Ｔ１を、蒸気の露点よりも高い温度とし排ガス温度を設定温度以上に保持する。

このように、本発明では、通常運転中の排ガス温度の低下を回避する（排ガス温度を上昇させる）必要がある場合に広く適用可能である。

図２は本発明の第２の実施の形態である複合発電プラントにおけるＨＲＳＧ付近の概略図である。なお、先の図と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する（後の図も同様とする）。

本実施の形態は、ＨＲＳＧ１１で生成した蒸気を蒸気管３１Ａを介して蒸気タービン設備の蒸気タービンに供給することで、ガスタービン設備と蒸気タービン設備を組み合わせた複合発電プラントを構成している点で第１の実施の形態のものと異なる。

図２に示した複合発電プラントは、蒸気タービン設備（図示せず）に水蒸気を供給するための蒸気管３１Ａと、蒸気タービン設備における蒸気タービンに供給される水蒸気の量を調節する蒸気加減弁１６と、蒸気タービン設備への水蒸気の供給を停止する蒸気止弁１５を備えている。蒸気加減弁１６と蒸気止弁１５は蒸気管３１Ａに設けられており、蒸気加減弁１６は蒸気止弁１５の下流側に配置されている。蒸気管３１Ａを介して蒸気タービン設備に供給された水蒸気は、蒸気タービンに供給され、その蒸気タービンを回転駆動する。

上記のように構成される本実施の形態では、ドラム１３内の圧力を上昇させる手段として、蒸気加減弁１６が利用されている。排ガス１４の温度に基づいて蒸気加減弁１６を絞ると、第１の実施の形態と同様に排ガス１４の温度を上昇させることができる。したがって、本実施の形態においても、熱効率を極力下げることなく排ガス１４のドラフト力を確保することができる。また、第１の実施の形態と同様に、ドラフト力を確保する場合以外に、通常運転中の排ガス温度の低下を回避する（排ガス温度を上昇させる）必要がある場合に広く適用可能である。

また、この複合発電プラントの運転方法という観点でみれば、排熱回収ボイラの出口における排ガス温度を上昇させる必要がある場合、排ガス温度の上昇させる運転方法として、蒸気加減弁の開度を絞り、排熱回収ボイラのドラム内の圧力を高く調整する運転方法であると言える。ここで、蒸気加減弁の開度を絞る操作は、排熱回収ボイラの出口温度が設定温度よりも低くなった場合に実施することにより、蒸気加減弁を煩雑に操作する必要がなく、また、不必要に蒸気加減弁を絞らないので効率低下も抑制される。

図３は本発明の第３の実施の形態である複合発電プラントにおけるＨＲＳＧ付近の概略図である。

この図に示す複合発電プラントは、蒸気加減弁１６及び蒸気止弁１５に対して操作信号を出力する制御装置１７Ａを備えている。このように蒸気止弁１５の開度を制御装置１７Ａによって調節可能に構成すると、ドラム１３内の圧力を上昇させるために蒸気加減弁１６だけでなく蒸気止弁１５も利用することができる。このように蒸気加減弁１６と蒸気止弁１５を利用してドラム１３内の圧力を上昇させると、第２の実施の形態と比較してドラム１３の圧力上昇値を増加することができるので、先の実施の形態では対応することができなかった大幅な大気温度上昇にも対応することができるようになる。

また、第２の実施の形態及び第３の実施の形態において、１つのボディ内に蒸気加減弁と蒸気止弁とが内蔵され一体化された蒸気組合せ弁の場合にも適用可能である。

図４は本発明の第４の実施の形態である複合発電プラントにおけるＨＲＳＧ付近の概略図である。

この図に示す複合発電プラントは、３つのドラム２０（低圧ドラム２０ａ、中圧ドラム２０ｂ、及び高圧ドラム２０ｃ）を備えた再熱三重圧式のＨＲＳＧ１１Ａを備えている。低圧ドラム２０ａは、３つのドラム２０ａ，２０ｂ，２０ｃの中で、排ガス３０の流通方向における最下流側に設けられており、低圧ドラム２０ａには蒸気管３１Ｂが接続されている。蒸気管３１Ｂは、低圧蒸気止弁２１及び低圧蒸気加減弁２２を介して、複数の蒸気タービン（低圧タービン２３ａ、中圧タービン２３ｂ、高圧タービン２３ｃ）を備える蒸気タービン設備２３に接続されており、その複数の蒸気タービンの中で最も低圧側のタービン（低圧タービン２３ａ）に蒸気を供給している。

このように複合発電プラントを構成すると、低圧ドラム２０ａにおける熱交換量を減少させるだけで排ガス１４の温度を上昇させることができるので、中圧ドラム２０ｂ及び高圧ドラム２０ｃにおける熱交換量を一定に保持することができる。したがって、ＨＲＳＧ１１Ａにおける熱交換効率の低下を最小限に抑制することができる。

なお、本実施の形態では、蒸気加減弁２２の開度を絞る場合のみについて説明したが、蒸気加減弁２２だけでは不充分な場合には、第３の実施の形態同様に蒸気止弁２１を絞っても良いことは言うまでもない。また、ここではドラム２０が３つの場合について説明したが、ドラムが２つや４つ以上の場合についても上記と同様に適用可能である。

図５は本発明の第５の実施の形態であるガスタービン設備におけるＨＲＳＧ付近の概略図である。本実施の形態は、大気温度及びガスタービン負荷に基づいて排ガス１４の設定温度Ｔ１を算出する点で第１の実施の形態と異なっている。

この図に示すガスタービン設備は、制御装置１７Ｂを備えている。制御装置１７Ｂには、大気温度を検出する大気温度検出器（大気温度検出手段）（図示せず）からの大気温度検出信号１８と、ガスタービン負荷信号１９が入力されている。制御装置１７Ｂは、このように入力された温度検出信号１８とガスタービン負荷信号１９に基づいて排ガス１４の設定温度Ｔ１を取得する。具体的には、本実施の形態における制御装置１７Ｂは、任意のガスタービン負荷に対して設定温度Ｔ１が定められている複数の設定温度テーブルを記憶部（ＲＯＭ等）に記憶しており、そのテーブルを利用して設定温度Ｔ１を取得している。ここでは、ガスタービン設備が定格負荷運転されている場合を例に挙げて説明する。

図６は定格負荷運転時における設定温度Ｔ１が定められている設定温度テーブルの一例を示している。
この図において、横軸は大気温度（ｘ）を示しており、縦軸はＨＲＳＧ出口排ガス温度（Ｔ（ｘ））を示している。排ガス１４の温度（Ｔ（ｘ））は、図に示すように大気温度（ｘ）の上昇に伴って低下している。また、図６には、排ガスのドラフト力を確保するための定格負荷運転時における設定温度Ｔ１が設定されている。本実施の形態では、Ｔ１は、大気温度（ｘ）が例えば２５℃以上の場合において例えば９５℃とする。

本実施の形態において、制御装置１７Ｂは、ガスタービン負荷信号１９に基づいてガスタービン設備の運転状況を判断し、その運転状況に応じた設定温度テーブルを選択する。ここでは、ガスタービン設備は定格負荷運転されているので、複数の設定温度テーブルの中から定格負荷運転に対応した図６のテーブルが選択される。選択されたテーブルには、図６に示すように排ガス１４の設定温度Ｔ１が定められているので、制御装置１７Ｂは、以下、この設定温度Ｔ１に基づいて蒸気調節弁２４の絞り量を調節する。

次に、制御装置１７Ｂは、温度検出信号１８に基づいて現在の大気温度（ｘ１とする）を取得し、その大気温度（ｘ１）が設定温度Ｔ１が定められている温度であるか否かを判定する。ここでは、例えば２５℃以上の時に設定温度Ｔ１が定められているので、ｘ１が２５℃以上であるか否かを判定する。そして、ｘ１が２５℃以上であれば、制御装置１７Ｂは、第１の実施の形態と同様に、排ガス１４の温度が例えば９５℃以上に保持されるように蒸気調節弁２４の絞り量を調節する。これにより、本実施の形態においても、大気温度が上昇しても排ガス１４のドラフト力を確保することができる。

上記のように構成した本実施の形態によれば、ガスタービン負荷に応じた設定温度Ｔ１に基づいて排ガス１４の温度を調節することができるので、第１の実施の形態の場合と比較して効率を向上させることができる。また、排ガス温度制御を実施するか否かの判断を大気温度に基づいて行うことができるので、温度制御を行う範囲を明確にすることができる。

なお、上記においては、大気温度が例えば２５℃以上のときに排ガス１４の温度を例えば一律に９５℃以上に制御する場合について説明したが、大気温度に応じた設定温度Ｔ１を個別に設定した温度設定テーブルを利用して温度制御しても良い。このように設定温度を大気温度に合わせて設定すると、制御時の大気温度に最適な排ガス温度をに基づいて温度制御できるので、ＨＲＳＧ１１における熱交換効率を更に向上することができる。

図７は本発明の第６の実施の形態である複合発電プラントにおけるＨＲＳＧ付近の概略図である。この図に示した複合発電プラントは、第５の実施の形態と同じ制御装置１７Ｂを有しており、第２の実施の形態に制御装置１７Ｂを適用したものに相当する。すなわち、制御装置１７Ｂは、ガスタービン負荷信号１９に基づいて排ガス１４の設定温度を取得し、温度検出信号１８に基づいて蒸気加減弁１６を調節して排ガス１４の温度を調節している。このように制御装置１７Ｂを利用すれば、ガスタービン負荷に応じた温度制御が可能になるので、第２の実施の形態の場合と比較して効率を向上させることができる。

図８は本発明の第７の実施の形態である複合発電プラントにおけるＨＲＳＧ付近の概略図である。この図に示した複合発電プラントは、第４の実施の形態に対して制御装置１７Ｂを適用したものに相当する。このように再熱三重圧式のＨＲＳＧ１１Ａを有する本実施の形態においても、制御装置１７Ｂを適用すれば、第５及び第６の実施の形態と同様にガスタービン負荷に応じた温度制御を実施することができる。

なお、ここでは、第３の実施の形態に制御装置１７Ｂを適用した場合については説明しなかったが、制御装置１７Ｂを適用すれば、上記の実施の形態と同様にガスタービン負荷に応じた温度制御が可能になることは言うまでもない。

ところで、上記の各実施の形態では、大気温度が上昇した場合に排ガス１４の温度を向上させる制御について説明してきたが、大気温度が低い場合に排ガス１４の温度制限がある場合にも本発明を適用しても良い。この場合の具体例としては、例えば大気温度０℃において排ガス１４の温度を９８℃以上に制御する場合などがある。

また、上記の各実施の形態では、所定の大気温度に到達した場合に排ガス１４の温度を向上させる制御について説明してきたが、大気に排出される排ガス量が多く環境負荷が一定値を超える場合、すなわちガスタービン負荷が一定値を超えた場合に、排ガス１４の温度制御を実施して、大気汚染物質の拡散力を向上させても良い。

さらに、ＨＲＳＧ出口排ガス温度と大気温度の温度差（ΔT）が一定の値を下回った場合にのみ排ガス１４の温度制御を実施し、排ガス１４のドラフト力を向上させても良い。

なお、以上の説明では、ＨＲＳＧで加熱される熱媒体が水の場合について説明したが、これ以外の熱媒体を利用しても勿論良い。

本発明の第１の実施の形態である排熱回収ボイラ設備の概略図。 本発明の第２の実施の形態である複合発電プラントにおけるＨＲＳＧ付近の概略図。 本発明の第３の実施の形態である複合発電プラントにおけるＨＲＳＧ付近の概略図。 本発明の第４の実施の形態である複合発電プラントにおけるＨＲＳＧ付近の概略図。 本発明の第５の実施の形態であるガスタービン設備におけるＨＲＳＧ付近の概略図。 本発明の第５の実施の形態において、定格負荷運転時における設定温度Ｔ１が定められている設定温度テーブルを示す図。 本発明の第６の実施の形態である複合発電プラントにおけるＨＲＳＧ付近の概略図。 本発明の第７の実施の形態である複合発電プラントにおけるＨＲＳＧ付近の概略図。

符号の説明

１１ 排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）
１２ 排ガス温度検出器
１３ ドラム
１４ ＨＲＳＧ出口排ガス
１５ 蒸気止弁
１６ 蒸気加減弁
１７ 制御装置
１８ 大気温度検出信号
１９ ガスタービン負荷信号
２０ ドラム
２０ａ 低圧ドラム
２０ｂ 中圧ドラム
２０ｃ 高圧ドラム
２２ 低圧蒸気加減弁
２１ 低圧蒸気止弁
２３ 蒸気タービン
２３ａ 低圧タービン
２３ｂ 中圧タービン
２３ｃ 高圧タービン
２４ 蒸気調節弁
３０ ガスタービン排ガス
３１ 蒸気管
Ｔ１ 設定温度

Claims (9)

1. ガスタービン設備と、排熱回収ボイラと、蒸気タービン設備とを備える複合発電プラントであって、
   前記排熱回収ボイラの出口における排ガス温度を検出する排ガス温度検出手段と、
   前記排ガス温度検出手段での検出温度が設定温度未満のとき、前記排熱回収ボイラから蒸気タービン設備の蒸気タービンへ蒸気を供給する蒸気管に設けられた蒸気加減弁又は蒸気止弁に対して開度を絞るように操作信号を出力する制御装置とを備えることを特徴とする複合発電プラント。
2. 請求項１記載の複合発電プラントにおいて、
   前記設定温度は、前記排熱回収ボイラから排出される排ガスの煙突におけるドラフト力を確保するために設定されたものであることを特徴とする複合発電プラント。
3. 請求項２記載の複合発電プラントにおいて、
   前記設定温度は、ガスタービン負荷に応じて設定されていることを特徴とする複合発電プラント。
4. 請求項１記載の複合発電プラントにおいて、
   前記排熱回収ボイラは、蒸気圧力の異なる複数のドラムを有し、
   前記制御装置は、前記複数のドラムの中で最も蒸気圧力の低いドラムに接続された前記蒸気管に設けられた前記蒸気加減弁又は前記蒸気止弁に対して開度を絞るように操作信号を出力するようにしたことを特徴とする複合発電プラント。
5. ガスタービン設備と、排熱回収ボイラと、蒸気タービン設備とを備える複合発電プラントの運転方法であって、
   前記排熱回収ボイラの出口における排ガス温度を上昇させる運転方法として、
   前記排熱回収ボイラから前記蒸気タービン設備の蒸気タービンへ蒸気を供給する蒸気管に設けられた蒸気加減弁又は蒸気止弁の開度を絞り、前記排熱回収ボイラのドラム内の圧力を高く調整することを特徴とする複合発電プラントの運転方法。
6. 排熱源からの排ガスで熱媒体を蒸発させ、その蒸発した熱媒体をドラムに収集し、このドラムから前記熱媒体を熱媒体利用設備に供給する排熱回収ボイラであって、
   前記ドラムから前記熱媒体を前記熱媒体利用設備に供給する熱媒体供給系統と、
   この熱媒体供給系統に設けられ、前記熱媒体利用設備に供給される熱媒体の量を調節する蒸気量調節手段と、
   前記排熱回収ボイラの出口における排ガス温度を検出する排ガス温度検出手段と、
   この排ガス温度検出手段の検出温度が、設定温度以上に保持されるように、前記蒸気量調節手段によって前記ドラム内の圧力を調節する制御装置とを備えることを特徴とする排熱回収ボイラ。
7. 請求項６記載の排熱回収ボイラにおいて、
   前記制御装置は、前記排ガス温度検出手段の検出温度が前記設定温度に近づくように、前記蒸気量調節手段によって前記ドラム内の圧力を調節することを特徴とする排熱回収ボイラ。
8. 請求項６記載の排熱回収ボイラにおいて、
   前記熱媒体利用設備は、蒸気タービン設備の蒸気タービンであり、
   前記蒸気量調節手段は、蒸気加減弁又は蒸気止弁であることを特徴とする排熱回収ボイラ。
9. 請求項８記載の排熱回収ボイラにおいて、
   前記ドラムは、蒸気圧力の異なる複数のドラムで構成されており、
   前記制御装置は、前記排ガス温度検出手段の検出温度が前記設定温度以上に保持されるように、前記複数のドラムの中で最も蒸気圧力の低いドラムに接続された前記熱媒体供給系統に設けられた前記蒸気量調節手段を調節することを特徴とする排熱回収ボイラ。

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