JP2000213306A - 加圧流動床複合発電プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧流動床複合発電プラントにおいて、プラ
ント通常停止時／緊急停止時、低温排熱回収熱交換器，
高温排熱回収熱交換器出口の復水および給水のスチーミ
ングを防止し、プラントの信頼性を上げ、停止時の所内
動力を低減する。 【解決手段】 空気圧縮機１と、加圧流動床ボイラ６
と、加圧流動床ボイラ６の高温ガスにより駆動されるガ
スタービン２と、加圧流動床ボイラ６の蒸気により駆動
される蒸気タービン１１〜１３と、復水器１５から加圧
流動床ボイラ６に給水を供給する復水ポンプ１６，給水
ポンプ１９と、給水を加熱する給水加熱器１７，２０，
高温・低温排熱回収熱交換器８，９と、脱気器１８とか
らなる加圧流動床複合発電プラントにおいて、プラント
通常停止時／緊急停止時に空気圧縮機１の出口からガス
タービン入口弁２６までの空気，高温ガスをガスタービ
ン出口配管２８に排出する高温ガス排出配管２９と高温
ガス排出弁３０とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加圧流動床ボイラ
とガスタービンと蒸気タービンとを含む加圧流動床複合
発電プラントに係り、特に、プラント通常停止時および
緊急停止時の信頼性を向上させるとともに、所内動力を
低減する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の加圧流動床複合発電プラ
ントの系統構成の一例を示す系統図である。この加圧流
動床複合発電プラントにおいては、空気圧縮機１と加圧
流動床ボイラ６との間の空気供給配管２４および加圧流
動床ボイラ６とガスタービン２と間の高温ガス供給配管
２５にボイラバイパス配管４１を設置するとともに、高
温ガス供給配管２５とボイラバイパス配管４１との合流
点とガスタービン出口配管２８との間に高温ガス排出配
管２９および高温ガス排出弁３０を設置し、障害時にボ
イラバイパス配管４１と高温ガス排出配管２９に空気お
よび高温ガスを流すことが提案されている。なお、この
種の装置として関連するものには、例えば特開平９−５
０１０７など挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の方法
では、空気および高温ガスの混合ガスが煙突１０に排出
されるため、ガスタービン出口配管２８から煙突１０ま
での系統を高温のガスに対応可能な設備とする必要があ
る。

【０００４】この混合ガスを冷却するため、高温ガス排
出配管３０の接続先を高温排熱回収熱交換器８の入口側
に回収することも考えられるが、６０％から１００％程
度のガスを処理する必要があるため、高温排熱回収器８
出口の給水がフラッシュしてスチーミングが発生し、機
器を損傷することが予想される。また、障害発生時の数
秒間は、圧力を制御する必要があり、制御が非常に複雑
になることが予想される。さらに、空気圧縮機１と加圧
流動床ボイラ６との間の圧力が、一定圧力に保持される
ので、ガスタービン停止時に加圧流動床ボイラ６とガス
タービン２との間の高温ガスが空気圧縮機１に逆流し、
空気圧縮機１を損傷することが予想される。したがっ
て、加圧流動床ボイラ６のガス温度および金属の温度が
低下するまで、ガスタービン２を連続的に運転する必要
がある。

【０００５】本発明の目的は、プラント通常停止時およ
び緊急停止時、低温排熱回収熱交換器出口の復水および
高温排熱回収熱交換器出口の給水のスチーミングを防止
し、プラントの信頼性を上げ、停止時の所内動力を低減
する手段を備えた加圧流動床複合発電プラントを提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、加圧流動床ボイラと加圧流動床ボイラに
空気を供給する空気圧縮機と加圧流動床ボイラの高温ガ
スにより駆動されるガスタービンと加圧流動床ボイラの
蒸気により駆動される蒸気タービンとガスタービンおよ
び蒸気タービンにより駆動される発電機とを含み、空気
圧縮機から加圧流動床ボイラに圧縮空気を供給する空気
供給配管と加圧流動床ボイラからガスタービンに高温ガ
スを供給する高温ガス配管とを接続する空気供給弁を設
置したボイラバイパス管路を有する空気加圧流動床複合
発電プラントにおいて、プラント通常停止時または緊急
停止時に閉じる空気圧縮機出口弁を空気供給配管に設
け、プラント通常停止時または緊急停止時に閉じるガス
タービン入口弁を高温ガス配管に設け、プラント通常停
止時または緊急停止時に開き空気圧縮機の出口からガス
タービン入口までの間の空気および高温ガスをガスター
ビンの排ガス出口部に排出する高温ガス排出配管および
高温ガス排出弁を設けた加圧流動床複合発電プラントを
提案する。

【０００７】本発明は、また、加圧流動床ボイラと加圧
流動床ボイラに空気を供給する空気圧縮機と加圧流動床
ボイラの高温ガスにより駆動されるガスタービンと加圧
流動床ボイラの蒸気により駆動される蒸気タービンとガ
スタービンおよび蒸気タービンにより駆動される発電機
とを含み、空気圧縮機から加圧流動床ボイラに圧縮空気
を供給する空気供給配管と加圧流動床ボイラからガスタ
ービンに高温ガスを供給する高温ガス配管とを接続する
空気供給弁を設置したボイラバイパス管路を有する空気
加圧流動床複合発電プラントにおいて、プラント通常停
止時または緊急停止時に閉じる空気圧縮機出口弁を空気
供給配管に設け、プラント通常停止時または緊急停止時
に閉じるガスタービン入口弁を高温ガス配管に設け、プ
ラント通常停止時または緊急停止時に開き空気圧縮機の
出口からガスタービン入口までの間の空気および高温ガ
スをガスタービンの入口部に排出する高温ガス排出配管
および高温ガス排出弁をガスタービン入口弁と並列に設
けた加圧流動床複合発電プラントを提案する。

【０００８】いずれの場合も、排出した高温ガスを冷却
し希釈するために窒素または空気を供給するガス供給配
管およびガス供給弁を追加して設置できる。

【０００９】本発明は、さらに、加圧流動床ボイラと加
圧流動床ボイラに空気を供給する空気圧縮機と加圧流動
床ボイラの高温ガスにより駆動されるガスタービンと加
圧流動床ボイラの蒸気により駆動される蒸気タービンと
ガスタービンおよび蒸気タービンにより駆動される発電
機とを含み、空気圧縮機から加圧流動床ボイラに圧縮空
気を供給する空気供給配管と加圧流動床ボイラからガス
タービンに高温ガスを供給する高温ガス配管とを接続す
る空気供給弁を設置したボイラバイパス管路を有する空
気加圧流動床複合発電プラントにおいて、プラント通常
停止時または緊急停止時に閉じる空気圧縮機出口弁を空
気供給配管に設け、プラント通常停止時または緊急停止
時に閉じるガスタービン入口弁を高温ガス配管に設け、
プラント通常停止時または緊急停止時に開き空気圧縮機
出口からガスタービンまでの間の空気および高温ガスを
大気に排出する高温ガス排出配管および高温ガス排出弁
を設け、排出した高温ガスを冷却し希釈するために窒素
または空気を供給するガス供給配管およびガス供給弁を
設けた加圧流動床複合発電プラントを提案する。

【００１０】上記いずれの加圧流動床複合発電プラント
においても、加圧流動床ボイラの圧力および出口温度
と、空気圧縮機出口弁，ガスタービン入口弁，空気供給
弁の開閉状態とに応じて、空気圧縮機出口弁，ガスター
ビン入口弁，空気供給弁，高温ガス排出弁，ガス供給弁
の開度を制御する高温ガス排出制御装置を設ける。

【００１１】この高温ガス排出制御装置は、空気圧縮機
からガスタービン入口弁までの間の減圧完了後、高温ガ
ス排出弁を全閉してからの自然放熱の経過時間を計測す
るタイマを備えてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、図１〜図７を参照して、本
発明による加圧流動床複合発電プラントの実施例を説明
する。

【００１３】《実施例１》図１は、本発明による加圧流
動床複合発電プラントの実施例１の構成を示す系統図で
ある。起動用電動機４を備えた空気圧縮機１は、空気入
口弁２２から吸い込んだ空気を圧縮し、空気圧縮機出口
弁２３，空気供給配管２４を介して、圧縮空気を加圧流
動床ボイラ圧力容器５内の加圧流動床ボイラ６に供給す
る。加圧流動床ボイラ６からの高圧ガスは、高温ガス配
管２５，高温ガス除塵装置７，ガスタービン入口弁２６
を介して、ガスタービン２に供給され、ガスタービン２
を駆動し、ガスタービン発電機３により、エネルギーを
電力に変換される。ガスタービン２で仕事をした高圧ガ
スは、ガスタービン出口配管２８，高温排熱回収熱交換
器８，低温排熱回収熱交換器９を通り、煙突１０から大
気に排出される。

【００１４】一方、加圧流動床ボイラ６で加熱された水
は、汽水分離器２１により、水蒸気のみとなり、主蒸気
配管３４により高圧タービン１１に導かれる。高圧ター
ビン１１で仕事をした蒸気は、低温再熱蒸気配管３５で
加圧流動床ボイラ６に戻されて再加熱され、高温再熱蒸
気配管３６で中圧タービン１２に導かれる。中圧タービ
ン１２で仕事をした蒸気は、低圧タービン１３に導かれ
る。高圧タービン１１，中圧タービン１２，低圧タービ
ン１３には、共軸の蒸気タービン用発電機１４を設置し
てあり、蒸気エネルギーを電力に変換する。低圧タービ
ン１３を通過した蒸気は、復水器１５により冷却され、
復水される。復水された水は、復水ポンプ１６により加
圧されて、低圧給水加熱器１７，上記低温排熱回収熱交
換器９を通り、脱気器１８で脱気される。さらに、給水
ポンプ１９により加圧されて、高圧給水加熱器２０，上
記高温排熱回収熱交換器８を通り、再び、加圧流動床ボ
イラ圧力容器５内の加圧流動床ボイラ６に供給される。
なお、汽水分離器２１は、汽水分離器レベル調節弁３７
を備えた配管により、復水器１５に接続されている。

【００１５】空気圧縮機１の出口とガスタービン２の入
口との間には、空気供給弁２７を設けたバイパス配管を
接続してある。また、加圧流動床ボイラ圧力容器５に
は、加圧流動床ボイラ圧力容器圧力検出器３１を取り付
け、高温ガス配管２５には、加圧流動床ボイラ温度検出
器３２を取り付けてある。

【００１６】本実施例１においては、特に、ガスタービ
ン入口弁２６よりも上流の高温ガス配管２５とガスター
ビン出口配管２８との間に、高温ガス排出弁３０を持っ
た高温ガス排出配管２９を接続してある。

【００１７】少なくとも加圧流動床ボイラ圧力容器圧力
検出器３１および加圧流動床ボイラ温度検出器３２など
からの信号を取り込む高温ガス排出制御装置３３は、検
出信号に応じて、空気圧縮機出口弁２３，ガスタービン
入口弁２６，空気供給弁２７，高温ガス排出弁３０の開
閉を制御する。

【００１８】本実施例１において、通常運転時、空気圧
縮機入口弁２２から空気圧縮機１に取り込まれた空気
は、空気供給配管２４により加圧流動床ボイラ圧力容器
５内の加圧流動床ボイラ６に導かれる。加圧流動床ボイ
ラ６からの高温ガスは、高温ガス配管２５により高温ガ
ス除塵装置７に導かれ、灰などを除去した後、高温ガス
配管２５によりガスタービン２に供給され、ガスタービ
ン用発電機３を駆動し、発電する。ガスタービン２から
の排ガスは、ガスタービン出口配管２８により高温排熱
回収熱交換器８および低温排熱回収熱交換器９に導か
れ、蒸気タービン系に熱回収された後、煙突１０から大
気に放出される。

【００１９】一方、加圧流動床ボイラ６で発生した蒸気
は、主蒸気配管３４，高圧タービン１１，低温再熱蒸気
配管３５，加圧流動床ボイラ６，高温再熱蒸気配管３
６，中圧タービン１２，低圧タービン１３を通り、復水
器１５に至る間に、蒸気タービン用発電機１４を駆動
し、発電する。復水器１５で冷却され凝縮し復水となっ
た水は、復水ポンプ１６で昇圧され、低圧給水加熱器１
７および低温排熱回収熱交換器９で昇温され、脱気器１
８に供給される。脱気器１８に供給された給水は、給水
ポンプ１９でさらに昇圧され、高圧給水加熱器２０およ
び高温排熱回収熱交換器８で昇温された後、加圧流動床
ボイラ６に再び供給される。

【００２０】プラント通常停止時は、加圧流動床ボイラ
６内の燃料を燃焼させた後、空気圧縮機出口弁２３およ
びガスタービン入口弁２６を全閉し、空気供給弁２７を
開くので、加圧流動床ボイラ６側は、隔離状態となる。
これに対して、ガスタービン２側は、起動用電動機４に
より、ガスタービン２の回転数を１０％に降下させて運
転される。その際、加圧流動床ボイラ６側の系統は、高
温ガス排出配管２９の高温ガス排出弁３０を開き、ガス
タービン出口配管２８に高温ガスを排出し、高温排熱回
収熱交換器８および低温排熱回収熱交換器９により蒸気
タービン系に熱を回収し、煙突１０から大気に排気し、
減圧する。加圧流動床ボイラ６側の減圧が完了したら、
ガスタービン２を停止させまたは低速ターニングさせ
る。

【００２１】この場合に、高温ガス排出弁３０からの排
出量は、高温ガスが空気圧縮機１に逆流することを防止
するために、ガスタービン入口弁２６のリーク量と高温
ガス排出量との合計値を回転数が１０％の空気圧縮機１
の風量と煙突１０のドラフト風量との合計値以下にする
必要がある。高温ガス排出制御装置３３は、加圧流動床
ボイラ圧力容器圧力検出器３１からの信号と加圧流動床
ボイラ出口温度検出器３２からの信号とに応じて、高温
ガス排出量を制御し、ガスタービン入口弁２６のリーク
量と高温ガス排出量との合計値を回転数が１０％の空気
圧縮機１の風量と煙突１０のドラフト風量との合計値以
下に、高温ガス排出量を制御する。さらに、高温ガス排
出弁３０からの排出温度は、加圧流動床ボイラ６の温度
検出器３２からの信号に応じて、ガスタービン出口の設
備計画値以内に制御する。

【００２２】一方、蒸気タービン系では、加圧流動床ボ
イラ６の発生蒸気量が減少し、汽水分離器２１の水位が
上昇するので、汽水分離器レベル調節弁３７を介して、
復水器１５に復水を十分に回収する。復水器１５に回収
された給水は、復水器１５で冷却し、復水ポンプ１６で
昇圧し、低圧給水加熱器１７および低温排熱回収熱交換
器９を介して、脱気器１８に供給される。脱気器１８に
供給された給水は、給水ポンプ１９で昇圧し、高圧給水
加熱器２０および高温排熱回収熱交換器８で昇温した
後、汽水分離器２１，汽水分離器レベル調節弁３７を介
して、復水器１５に供給され、循環運転状態になる。

【００２３】その結果、加圧流動床ボイラ６側の減圧時
の高温ガスは、低温排熱回収熱交換器９および高温排熱
回収熱交換器８で復水および給水に熱回収し、復水器１
５により回収熱を冷却できることになる。

【００２４】特に、加圧流動床ボイラ６側の減圧時の高
温ガス量は、回転数が１０％の空気圧縮機１の風量と煙
突１のドラフト風量と高温ガス排出量およびガスタービ
ン入口弁２６の合計値となるが、通常運転時のガス量と
比べて非常に少ないために、低温排熱回収熱交換器９出
口の復水のスチーミングと高温排熱回収熱交換器８出口
の給水のスチーミングとを防止できる。

【００２５】さらに、復水ポンプ１６および給水ポンプ
１９が動作可能であり高温排熱回収熱交換器９および低
温排熱回収熱交換器９に給水を供給可能なモードの緊急
停止時には、加圧流動床ボイラ６側の減圧時の高温ガス
は、低温排熱回収熱交換器９および高温排熱回収熱交換
器８で復水および給水に熱回収し、復水器１５により回
収熱を冷却できるため、プラント通常停止と同様に運転
できる。

【００２６】《実施例２》図２は、本発明による加圧流
動床複合発電プラントの実施例２の構成を示す系統図で
ある。実施例２は、ガスタービン出口配管２８ではな
く、空気供給弁２７よりも上流の高温ガス配管２５に、
高温ガス排出弁３０を持った高温ガス排出配管２９を接
続し、ガスタービン入口弁２６をバイパスするようにし
てある点が、実施例１と異なっている。

【００２７】実施例２において、プラント通常停止時
は、加圧流動床ボイラ６内の燃料を燃焼させた後、空気
圧縮機出口弁２３およびガスタービン入口弁２６を全閉
し、空気供給弁２７を開くので、加圧流動床ボイラ６側
は、隔離状態となる。これに対して、ガスタービン２側
は、起動用電動機４により、ガスタービン２の回転数を
１０％に降下させて運転される。その際、加圧流動床ボ
イラ６側の系統は、高温ガス排出配管２９の高温ガス排
出弁３０を開き、ガスタービン２の入口部に高温ガスを
排出し、ガスタービン２を通過させ、高温排熱回収熱交
換器８および低温排熱回収熱交換器９により蒸気タービ
ン系に熱回収し、煙突１０から大気に排気し、減圧す
る。加圧流動床ボイラ６側の減圧が完了したら、ガスタ
ービン２を停止させまたは低速ターニングさせる。

【００２８】実施例２においても、実施例１と同様に運
転できるため、低温排熱回収熱交換器９出口の復水のス
チーミングと高温排熱回収熱交換器８出口の給水のスチ
ーミングとを防止し、プラント通常停止時および緊急停
止時に、プラントの信頼性を高め、停止時の所内動力を
低減できる。

【００２９】《実施例３》図３は、本発明による加圧流
動床複合発電プラントの実施例３の構成を示す系統図で
ある。実施例３は、ガスタービン出口配管２８ではな
く、高温ガス排出弁３０を持った高温ガス排出配管２９
を大気に開放するように接続するとともに、ガス供給弁
３８を備えたガス供給配管３９を併設した点が、実施例
１と異なっている。

【００３０】実施例３において、プラント通常停止時
は、加圧流動床ボイラ６内の燃料を燃焼させた後、空気
圧縮機出口弁２３およびガスタービン入口弁２６を全閉
し、空気供給弁２７を開くので、加圧流動床ボイラ６側
は、隔離状態となる。これに対して、ガスタービン２側
は、起動用電動機４により、ガスタービン２の回転数を
１０％に降下させて運転される。その際、加圧流動床ボ
イラ６側の系統は、高温ガス排出配管２９の高温ガス排
出弁３０とガス供給弁３８とを開き、ガス供給配管３９
からのガスにより高温ガスを冷却または希釈した後、大
気に排出する。加圧流動床ボイラ６側の減圧が完了した
ら、ガスタービン２を停止させまたは低速ターニングさ
せる。

【００３１】この場合に、高温ガス排出弁３０からの排
出量は、高温ガスが空気圧縮機１に逆流することを防止
するために、ガスタービン入口弁２６のリーク量と高温
ガス排出量との合計値を回転数が１０％の空気圧縮機１
の風量と煙突１０のドラフト風量との合計値以下にする
必要がある。高温ガス排出制御装置３３は、加圧流動床
ボイラ圧力容器圧力検出器３１からの信号と加圧流動床
ボイラ出口温度検出器３２からの信号とに応じて、高温
ガス排出量を制御し、ガスタービン入口弁２６のリーク
量と高温ガス排出量との合計値を回転数が１０％の空気
圧縮機１の風量と煙突１０のドラフト風量との合計値以
下に、高温ガス排出量を制御する。さらに、高温ガス排
出弁３０からの排出温度は、加圧流動床ボイラ６の温度
検出器３２からの信号に応じて、ガスタービン出口の設
備計画値以内に制御する。

【００３２】また、高温ガス排出制御装置３３は、ガス
供給弁３８からの冷却および希釈に必要なガスすなわち
窒素または空気も制御するので、高温ガス中の一酸化炭
素などの有害成分を希釈し、大気に排出できる。

【００３３】一方、ガスタービン２側は、回転数が１０
％の空気圧縮機１の風量と煙突１０のドラフト風量とガ
スタービン入口弁２６のリーク量との合計値を、低温排
熱回収熱交換器９および高温排熱回収熱交換器８の出口
を介して、煙突１０から大気に放出する。この場合は、
ガス量が通常運転時のガス量と比べて非常に少ないの
で、低温排熱回収熱交換器９出口の復水のスチーミング
と高温排熱回収熱交換器８出口の給水のスチーミングと
を防止できる。

【００３４】《実施例４》図４は、本発明による加圧流
動床複合発電プラントの実施例４の構成を示す系統図で
ある。実施例４は、実施例１と同様に、ガスタービン入
口弁２６よりも上流の高温ガス配管２５とガスタービン
出口配管２８との間に、高温ガス排出弁３０を持った高
温ガス排出配管２９を接続した上に、高温ガス排出弁３
０よりも下流に、ガス供給弁３８を備えたガス供給配管
３９を併設してある。

【００３５】実施例４において、プラント通常停止時
は、加圧流動床ボイラ６内の燃料を燃焼させた後、空気
圧縮機出口弁２３およびガスタービン入口弁２６を全閉
し、空気供給弁２７を開くので、加圧流動床ボイラ６側
は、隔離状態となる。これに対して、ガスタービン２側
は、起動用電動機４により、ガスタービン２の回転数を
１０％に降下させて、転される。その際、加圧流動床ボ
イラ６側の系統は、高温ガス排出配管２９の高温ガス排
出弁３０とガス供給弁３８とを開き、ガス供給配管３９
からのガスにより高温ガスを冷却または希釈しながら、
ガスタービン出口配管２８を介して、高温排熱回収熱交
換器８および低温排熱回収熱交換器９により蒸気タービ
ン系に熱回収した後、煙突１０から大気に排出する。加
圧流動床ボイラ６側の減圧が完了したら、ガスタービン
２を停止させまたは低速ターニングさせる。

【００３６】この場合に、高温ガス排出弁３０からの排
出量は、高温ガスが空気圧縮機１に逆流することを防止
するために、ガスタービン入口弁２６のリーク量と高温
ガス排出量との合計値を回転数が１０％の空気圧縮機１
の風量と煙突１０のドラフト風量との合計値以下にする
必要がある。高温ガス排出制御装置３３は、加圧流動床
ボイラ圧力容器圧力検出器３１からの信号と加圧流動床
ボイラ出口温度検出器３２からの信号とに応じて、高温
ガス排出量を制御し、ガスタービン入口弁２６のリーク
量と高温ガス排出量との合計値を回転数が１０％の空気
圧縮機１の風量と煙突１０のドラフト風量との合計値以
下に、高温ガス排出量を制御する。さらに、高温ガス排
出弁３０からの排出温度は、加圧流動床ボイラ６の温度
検出器３２からの信号に応じて、ガスタービン出口の設
備計画値以内に制御する。

【００３７】また、高温ガス排出制御装置３３は、ガス
供給弁３８からの冷却および希釈に必要なガスすなわち
窒素または空気も制御するので、高温ガス中の一酸化炭
素などの有害成分を希釈し、大気に排出できる。

【００３８】一方、ガスタービン２側は、回転数が１０
％の空気圧縮機１の風量と煙突１０のドラフト風量とガ
スタービン入口弁２６のリーク量との合計値を、低温排
熱回収熱交換器９および高温排熱回収熱交換器８の出口
を介して、煙突１０から大気に放出する。この場合は、
ガス量が通常運転時のガス量と比べて非常に少ないの
で、低温排熱回収熱交換器９出口の復水のスチーミング
と高温排熱回収熱交換器８出口の給水のスチーミングと
を防止できる。

【００３９】なお、実施例４は、実施例１の高温ガス排
出弁３０よりも下流に、ガス供給弁３８を備えたガス供
給配管３９を併設した例であったが、実施例２の高温ガ
ス排出弁３０よりも下流に、ガス供給弁３８を備えたガ
ス供給配管３９を併設してもよいことは、明らかであろ
う。

【００４０】また、上記各実施例において、空気圧縮機
１の回転数を１０％に維持することは、単なる例示であ
って、本発明は、この数値に限定されない。

【００４１】図５は、本発明による加圧流動床複合発電
プラントの各実施例における高温ガス排出制御装置３３
の制御ロジックの系統構成を示す図である。高温ガス排
出弁３０(およびガス供給弁３８)は、ガスの状態値すな
わち加圧流動床ボイラ圧力容器５の圧力検出値３１およ
び加圧流動床ボイラ６の温度検出値３２と、空気圧縮機
出口弁２３，ガスタービン入口弁２６，空気供給弁２７
の開閉状態とに応じて制御される。

【００４２】特に、加圧流動床ボイラ６の温度検出値３
２は、ガスの自燃温度を基準値とするため、高温ガス排
出弁３０が開いて高温ガスが流れても、局部的な温度上
昇を回避できるように制御する。すなわち、未燃分のガ
スが高温ガス配管２５または機器に残っていても、自燃
温度以下とし、未燃分の燃焼による温度上昇を防止でき
るようにする。

【００４３】さらに、空気圧縮機１からガスタービン入
口弁２６までの間の減圧完了後に、高温ガス排出弁３０
を全閉すると、空気圧縮機１からガスタービン入口弁２
６までの間の金属の温度に応じて、空気圧縮機１からガ
スタービン入口弁２６までの間の圧力が上昇することが
考えられるが、このような現象に対しては、タイマを設
けて自然放熱すると、十分に冷却できる。

【００４４】図６は、本発明による加圧流動床複合発電
プラントの各実施例における風量の時間的変化を示す図
である。図７は、本発明による加圧流動床複合発電プラ
ントの各実施例における弁２３，２６，２７，３０の開
閉状態と加圧流動床ボイラ圧力容器６の圧力値３１とガ
スタービン回転数との関係を示す図である。

【００４５】図６および図７に示すように、空気圧縮機
出口弁２３とガスタービン入口弁２６とを全閉にして、
空気供給弁２７と高温ガス排出弁３０とを開くと、加圧
流動床ボイラ６の圧力が低下し、ガスタービン回転数が
低下する。一方、風量は、高温ガス排出弁３０からの風
量とガスタービン入口弁２６からのリーク量との合計値
以下、または、空気圧縮機１の風量と煙突１０のドラフ
ト量との合計値以下になるので、高温ガスが、空気圧縮
機１の側に逆流することがない。なお、ドラフト量は、
煙突１０の入口のガス温度と大気温度とに基づいて算出
できる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、加圧流動床ボイラとガ
スタービンと蒸気タービンとからなる加圧流動床複合発
電プラントにおいて、低温排熱回収熱交換器，高温排熱
回収熱交換器出口の復水および給水のスチーミングを防
止し、プラント通常停止時および緊急停止時に、プラン
トの信頼性を高め、停止時の所内動力を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による加圧流動床複合発電プラントの実
施例１の構成を示す系統図である。

【図２】本発明による加圧流動床複合発電プラントの実
施例２の構成を示す系統図である。

【図３】本発明による加圧流動床複合発電プラントの実
施例３の構成を示す系統図である。

【図４】本発明による加圧流動床複合発電プラントの実
施例４の構成を示す系統図である。

【図５】本発明による加圧流動床複合発電プラントの各
実施例における高温ガス排出制御装置の制御ロジックの
系統構成を示す図である。

【図６】本発明による加圧流動床複合発電プラントの各
実施例における風量の時間的変化を示す図である。

【図７】本発明による加圧流動床複合発電プラントの各
実施例における弁開閉状態と加圧流動床ボイラ圧力容器
側圧力とガスタービン回転数との関係を示す図である。

【図８】従来の加圧流動床複合発電プラントの系統構成
の一例を示す系統図である。

【符号の説明】

１ 空気圧縮機 ２ ガスタービン ３ ガスタービン発電機 ４ 起動用電動機 ５ 加圧流動床ボイラ圧力容器 ６ 加圧流動床ボイラ ７ 高温ガス除塵装置 ８ 高温排熱回収熱交換器 ９ 低温排熱回収熱交換器 １０ 煙突 １１ 高圧タービン １２ 中圧タービン １３ 低圧タービン １４ 蒸気タービン用発電機 １５ 復水器 １６ 復水ポンプ １７ 低圧給水加熱器 １８ 脱気器 １９ 給水ポンプ ２０ 高圧給水加熱器 ２１ 汽水分離器 ２２ 空気入口弁 ２３ 空気圧縮機出口弁 ２４ 空気供給配管 ２５ 高温ガス配管 ２６ ガスタービン入口弁 ２７ 空気供給弁 ２８ ガスタービン出口配管 ２９ 高温ガス排出配管 ３０ 高温ガス排出弁 ３１ 加圧流動床ボイラ圧力容器圧力検出器 ３２ 加圧流動床ボイラ温度検出器 ３３ 高温ガス排出制御装置 ３４ 主蒸気配管 ３５ 低温再熱蒸気配管 ３６ 高温再熱蒸気配管 ３７ 汽水分離器レベル調節弁 ３８ ガス供給弁 ３９ ガス供給配管 ４０ 加圧流動床ボイラバイパス弁 ４１ 加圧流動床ボイラバイパス配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 健 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 三島 信義 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 Ｆターム(参考） 3G081 BA02 BA11 BC07 BD00 DA04 DA06 DA21

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧流動床ボイラと前記加圧流動床ボイ
   ラに空気を供給する空気圧縮機と前記加圧流動床ボイラ
   の高温ガスにより駆動されるガスタービンと前記加圧流
   動床ボイラの蒸気により駆動される蒸気タービンと前記
   ガスタービンおよび蒸気タービンにより駆動される発電
   機とを含み、前記空気圧縮機から前記加圧流動床ボイラ
   に圧縮空気を供給する空気供給配管と前記加圧流動床ボ
   イラから前記ガスタービンに高温ガスを供給する高温ガ
   ス配管とを接続する空気供給弁を設置したボイラバイパ
   ス管路を有する空気加圧流動床複合発電プラントにおい
   て、 プラント通常停止時または緊急停止時に閉じる空気圧縮
   機出口弁を前記空気供給配管に設け、 プラント通常停止時または緊急停止時に閉じるガスター
   ビン入口弁を前記高温ガス配管に設け、 プラント通常停止時または緊急停止時に開き前記空気圧
   縮機の出口から前記ガスタービン入口までの間の空気お
   よび高温ガスを前記ガスタービンの排ガス出口部に排出
   する高温ガス排出配管および高温ガス排出弁を設けたこ
   とを特徴とする加圧流動床複合発電プラント。
2. 【請求項２】 加圧流動床ボイラと前記加圧流動床ボイ
   ラに空気を供給する空気圧縮機と前記加圧流動床ボイラ
   の高温ガスにより駆動されるガスタービンと前記加圧流
   動床ボイラの蒸気により駆動される蒸気タービンと前記
   ガスタービンおよび蒸気タービンにより駆動される発電
   機とを含み、前記空気圧縮機から前記加圧流動床ボイラ
   に圧縮空気を供給する空気供給配管と前記加圧流動床ボ
   イラから前記ガスタービンに高温ガスを供給する高温ガ
   ス配管とを接続する空気供給弁を設置したボイラバイパ
   ス管路を有する空気加圧流動床複合発電プラントにおい
   て、 プラント通常停止時または緊急停止時に閉じる空気圧縮
   機出口弁を前記空気供給配管に設け、 プラント通常停止時または緊急停止時に閉じるガスター
   ビン入口弁を前記高温ガス配管に設け、 プラント通常停止時または緊急停止時に開き前記空気圧
   縮機の出口から前記ガスタービン入口までの間の空気お
   よび高温ガスを前記ガスタービンの入口部に排出する高
   温ガス排出配管および高温ガス排出弁を前記ガスタービ
   ン入口弁と並列に設けたことを特徴とする加圧流動床複
   合発電プラント。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の加圧流動床複
   合発電プラントにおいて、 排出した高温ガスを冷却し希釈するために窒素または空
   気を供給するガス供給配管およびガス供給弁を設けたこ
   とを特徴とする加圧流動床複合発電プラント。
4. 【請求項４】 加圧流動床ボイラと前記加圧流動床ボイ
   ラに空気を供給する空気圧縮機と前記加圧流動床ボイラ
   の高温ガスにより駆動されるガスタービンと前記加圧流
   動床ボイラの蒸気により駆動される蒸気タービンと前記
   ガスタービンおよび蒸気タービンにより駆動される発電
   機とを含み、前記空気圧縮機から前記加圧流動床ボイラ
   に圧縮空気を供給する空気供給配管と前記加圧流動床ボ
   イラから前記ガスタービンに高温ガスを供給する高温ガ
   ス配管とを接続する空気供給弁を設置したボイラバイパ
   ス管路を有する空気加圧流動床複合発電プラントにおい
   て、 プラント通常停止時または緊急停止時に閉じる空気圧縮
   機出口弁を前記空気供給配管に設け、 プラント通常停止時または緊急停止時に閉じるガスター
   ビン入口弁を前記高温ガス配管に設け、 プラント通常停止時または緊急停止時に開き前記空気圧
   縮機出口からガスタービンまでの間の空気および高温ガ
   スを大気に排出する高温ガス排出配管および高温ガス排
   出弁を設け、 排出した高温ガスを冷却し希釈するために窒素または空
   気を供給するガス供給配管およびガス供給弁を設けたこ
   とを特徴とする加圧流動床複合発電プラント。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一項に記載
   の加圧流動床複合発電プラントにおいて、 前記加圧流動床ボイラの圧力および出口温度と、前記空
   気圧縮機出口弁，前記ガスタービン入口弁，前記空気供
   給弁の開閉状態とに応じて、前記空気圧縮機出口弁，前
   記ガスタービン入口弁，前記空気供給弁，前記高温ガス
   排出弁，前記ガス供給弁の開度を制御する高温ガス排出
   制御装置を設けたことを特徴とする加圧流動床複合発電
   プラント。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の加圧流動床複合発電プ
   ラントにおいて、 前記高温ガス排出制御装置が、前記空気圧縮機から前記
   ガスタービン入口弁までの間の減圧完了後、前記高温ガ
   ス排出弁を全閉してからの自然放熱の経過時間を計測す
   るタイマを備えたことを特徴とする加圧流動床複合発電
   プラント。