JPS62276205A - 複合サイクルプラントの蒸気圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、１軸で結合されたガスタービン、発電機、蒸
気タービンと高圧、低圧蒸気を発生する排熱回収ボイラ
から成る複合サイクルプラントの蒸気圧力制御装置に関
するものである。

（従来の技術） まず第１図を用いて複合サイクルプラントの系統につい
て説明する。燃料が燃焼器２で空気圧縮機１からの空気
と混合して燃焼し、ガスタービン３に入ってガスタービ
ン３で駆動力が発生する。

ガスタービン３で仕事をしたガスは排熱回収ボイラ４に
導かれる。

一方、蒸気タービン１８で仕事をした蒸気は、復水器１
９で復水されたのち低圧給水ポンプ２０で低圧節炭器５
に給水される。低圧節炭器５で加熱された給水は低圧ド
ラム６に入り、低圧循環ポンプ７により低圧蒸発器８に
循環されて蒸気となり、再び低圧ドラム６に入る。低圧
ドラム６からの低圧蒸気は低圧蒸気加減弁１６を通って
蒸気タービン１８に導かれる。高圧節炭器１０へは低圧
ドラム６の缶水が高圧給水ポンプ９により給水される。

高圧節炭器１０により加？！Ｊ、された給水は、高圧ド
ラム１１に入ったのち、高圧循環ポンプ１２より高圧蒸
発器１３に循環されて蒸気となり、再び高圧ドラム１１
に入る。高圧ドラム１１からの蒸気は加熱器１４．高圧
蒸気加減弁１５を通り蒸気タービン１８に導かれる。

次に１軸型槽合サイクルプラントの回転上昇方法につい
て説明する。ガスタービン３が点火するとガスターピン
３２発電機１７．蒸気タービン１８の軸は回転上昇を開
始するが、この際蒸気タービン１８には蒸気が流入しな
い。通常の火力発電所の蒸気タービンであると、回転上
昇の制御は蒸気を蒸気タービンに流入することにより行
われるため、この蒸気によりタービン翼が冷却されるこ
とがら過熱されることはない。１軸型槽合サイクルプラ
ントの蒸気タービンでも、タービン翼の過熱防止のため
、ある回転数以上では、規定の蒸気条件を満たした蒸気
を流入させる必要があり、通常７０％速度近傍で低圧蒸
気加減弁を開は低圧蒸気をタービンに流入させる。

このため、通常ガスタービン点火後回転数がある所定値
に到達したら、低圧蒸気条件が規定値になるまで排熱回
収ボイラの＠機を行ない、その後回転数上昇を行ってい
る。

（発明が解決しようとする問題点） ガスタービン点火後の所定回転数での排熱回収ボイラ暖
機に要する時間は、プラントが短時間停止した後の起動
の場合は排熱回収ボイラも暖かい状態であるため比較的
短いが、プラントが長時間停止した侵の起動の場合は排
熱回収ボイラが冷えた状態であるため非常に長い。

暖機時間が長いと次のような不都合が生じていた。

（１）暖機時間が長い分起動時間も長くなり、プラント
運用面から望ましくない。

（２）ガスタービンから窒素酸化物（ＮＯｘ＞が排出さ
れるが、ＮＯｘ低減装置くガスタービン噴射蒸気装置、
アンモニア注入脱硝ｖｃ＠等）は通常発電機並入１多所
定負荷以上でしか機能しない。従って、暖機中は高ｍ度
のＮＯｘが排出されるため、暖機時間が長くなると環境
に対して悪影響を与える。

（３）暖機時間が長い分、並入までの時間が長くなり、
燃料、補機動力等の起動損失が増え、資源の浪費となる
。

本発明の目的は、起動時における排熱回収ボイラの暖機
時間を短縮するための複合サイクルプラントの蒸気圧力
制御装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段および作用）本発明によ
る複合サイクルプラントの蒸気圧力制御装置は、１軸で
結合されたガスタービン、発電機および蒸気タービンと
高圧および低圧蒸気を発生する排熱回収ボイラとから成
る複合サイクルプラントにおいて、前記排熱回収ボイラ
の高圧蒸気系と低圧蒸気系との間に蒸気圧力調節弁を設
置し、プラント起動時に蒸気タービンの低圧側に高圧蒸
気を前記蒸気圧力調節弁で減圧した蒸気に結合するよう
構成したことを特徴とするものである。

本発明においては、排熱回収ボイラは通常高圧蒸気の方
が低圧蒸気より速く昇温昇圧されるという特性を利用し
、プラントの起動時に蒸気タービンの低圧側に低圧蒸気
の代りに減圧された高圧蒸気を蒸気タービンの低圧側に
供給することにより、暖機時間を短縮させることができ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。本発明の複合サイクルプラントシステムは、第１図
の系統図と同様である。その第１図において、排熱回収
ボイラ４は一番下部に過熱器１４を設置し、その上部に
高圧蒸発器１３．高圧節炭器１０．低圧蒸発器８．およ
び低圧節炭器５の順番で配置されており、ガスタービン
３がらの排気ガスは排熱回収ボイラ４下部がら入る。こ
のような排熱回収ボイラの構成であるため、定常状態で
は過熱器、各蒸発器、各節炭器がバランス良く熱交換さ
れるが、起動時に於ては下部がら熱吸収されるため、上
部の熱交換器の熱吸収が少なく、従って、起動時は高圧
蒸気の方が低圧蒸気より速く昇温昇圧される。

そこで本発明による複合１サイクルプラントシステムの
蒸気圧力制御装置を使用した場合を示す第２図の系統構
成においては、蒸気圧力調節弁２１と蒸気圧力調節弁上
メ弁２２との直列回路を過熱器１４と高圧蒸気加減弁１
５との間の高圧蒸気配管３ｏと、低圧ドラム６と低圧蒸
気加減弁１６との間の低圧蒸気配管３１との間に接続し
て設置したことを特徴とするものである。

第３図は本発明の蒸気圧力制御装置の制御部の構成例で
ある。低圧蒸気圧力設定器２３と低圧蒸気圧力２４の信
号は偏差器２５で偏差信号となり調節器２６に入力し、
調節器２６より蒸気圧力調節弁２１に操作信号を出力す
る。

第４図は本発明の蒸気圧力制御装置のインターロック部
の構成例である。高圧蒸気圧力が所定圧力（αｋＭｃｍ
２　（Ｊ　）以上で、かつ、低圧ドラム圧力が所定圧力
（βｋＱ／ｃｍ２　ｇ　＞以下の場合は蒸気圧力調節行
止メ弁２２を開け、又、逆の場合は蒸気圧力調節行止メ
弁２２を閉める。又、高圧蒸気圧力がαｋｇ／　（１１
１２ｇに到達したという信号を起動制御装置２７へ渡す
。

このような構成であると、ガスタービン点火後の暖機で
高圧蒸気圧力がαｋ（］／ｃｍ２　ｇとなったならば、
蒸気圧力調節行止メ弁２１を開け、かつ、起動制御装置
は再度回転数上弁を開始し、ある所定の回転数以上で蒸
気タービン低圧蒸気側に蒸気圧力調節弁２１と蒸気圧力
調節弁２２とを通り、高圧蒸気が減圧された形で供給さ
れる。

その後低圧蒸気側が昇温、昇圧され低圧ドラム圧力がβ
ｋｇ／ｃｍ２　ｇ以上になると蒸気圧力調節行止メ弁２
２が閉まり、低圧ドラムからの蒸気が蒸気タービン低圧
側に供給される。

本発明では起動時低圧蒸気の代りに高圧蒸気を使用する
ことにしているが、補助蒸気等信の蒸気源を使用するこ
とも可能である。

［発明の効果］ 以上のように本発明により、起動時の蒸気タービン冷却
用蒸気を高圧蒸気を減圧したものを使用することにより
、起動時間の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による複合サイクルプラントの蒸気圧力
制御装置の一実施例を示す系統図、第２図は本発明の主
要部の一実施例を示す系統図、第３図は本発明の一実施
例の制御ブロック図、第４図は本発明の一実施例のイン
ターロック図である。 ３・・・ガスタービン ４・・・排熱回収ボイラ ６・・・低圧ドラム １４・・・過熱器 １５・・・高圧蒸気加減弁 １６・・・低圧蒸気加減弁 １８・・・蒸気タービン ２１・・・蒸気圧力調節弁 ２２・・・蒸気圧力調節行止メ弁 （８７３３）代理人弁理士　猪　股　祥　晃（ばか　１
名） ＄　４　回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１軸で結合されたガスタービン、発電機および蒸
   気タービンと高圧および低圧蒸気を発生する排熱回収ボ
   イラとから成る複合サイクルプラントにおいて、前記排
   熱回収ボイラの高圧蒸気系と低圧蒸気系との間に蒸気圧
   力調節弁を設置し、プラント起動時に蒸気タービンの低
   圧側に高圧蒸気を前記蒸気圧力調節弁で減圧した蒸気に
   結合するよう構成したことを特徴とする複合サイクルプ
   ラントの蒸気圧力制御装置。