JPH01200007A - 油焚コンバインドプラント - Google Patents
油焚コンバインドプラントInfo
- Publication number
- JPH01200007A JPH01200007A JP2198688A JP2198688A JPH01200007A JP H01200007 A JPH01200007 A JP H01200007A JP 2198688 A JP2198688 A JP 2198688A JP 2198688 A JP2198688 A JP 2198688A JP H01200007 A JPH01200007 A JP H01200007A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vapor
- turbin
- steam
- heat recovery
- recovery boiler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/106—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、油焚コンバインドサイクル発電所に係り、特
にガスタービン燃焼器の低ＮＯｘ化、燃料油の微粒子に
好適なガスタービン燃焼器バーナへの蒸気噴射に関する
。
にガスタービン燃焼器の低ＮＯｘ化、燃料油の微粒子に
好適なガスタービン燃焼器バーナへの蒸気噴射に関する
。
従来の装置は、特開昭４７−１６８０８号に記載のよう
に、空気と液体燃料を同一ノズルから噴霧することによ
り、液体燃料の微粒化を行うものであり、排気ガス中の
窒素酸化物の低減については考慮されていない。又、本
公知例では、ノズルに加圧空気を入れる為のコンプレッ
サーが必要である。
に、空気と液体燃料を同一ノズルから噴霧することによ
り、液体燃料の微粒化を行うものであり、排気ガス中の
窒素酸化物の低減については考慮されていない。又、本
公知例では、ノズルに加圧空気を入れる為のコンプレッ
サーが必要である。
２番目の公知例は、特開昭４９−８５４１２に記載のよ
うに、水を燃焼室内に噴射し、燃焼室内温度を下げ、゛
排気ガス中の窒素酸化物の濃度を低減する。
うに、水を燃焼室内に噴射し、燃焼室内温度を下げ、゛
排気ガス中の窒素酸化物の濃度を低減する。
又、ノズルから空気を噴射して液体燃料を微粒化する０
本公知例では水ポンプと、空気圧縮機が必要である。
本公知例では水ポンプと、空気圧縮機が必要である。
上記従来技術は、液体燃料の微粒化には加圧空気を用い
、排ガス中の窒素酸加物の低減には加圧水を用いる為、
補機として空気圧縮器、水ポンプを必要とする欠点があ
った。
、排ガス中の窒素酸加物の低減には加圧水を用いる為、
補機として空気圧縮器、水ポンプを必要とする欠点があ
った。
本発明の目的は、補機を用いずに、液体燃料の微粒化、
排ガス中の窒素酸化物の低減を行うことにある。
排ガス中の窒素酸化物の低減を行うことにある。
上記目的は、コンバインド発電プラントに於いて加圧蒸
気を得易いことにより、廃熱回収ボイラーで得られた加
圧蒸気の一部を、ガスタービンの燃焼器内に噴射し、液
体燃料の微粒化、排気ガス中の窒素酸化物の低減に用い
ることにより達成される。
気を得易いことにより、廃熱回収ボイラーで得られた加
圧蒸気の一部を、ガスタービンの燃焼器内に噴射し、液
体燃料の微粒化、排気ガス中の窒素酸化物の低減に用い
ることにより達成される。
油焚コンバインドプラントでは、廃熱回収ボイラーで、
加圧蒸気が発生するので、この蒸気の一部をガスタービ
ンの燃焼器内に噴射することにより、液体燃料の微粒化
を行ない、燃焼の均−化及び安定化を計る。又、同時に
燃焼温度を適度に下げることにより、排気ガス中の窒素
酸化物の濃度を低減させることができる。
加圧蒸気が発生するので、この蒸気の一部をガスタービ
ンの燃焼器内に噴射することにより、液体燃料の微粒化
を行ない、燃焼の均−化及び安定化を計る。又、同時に
燃焼温度を適度に下げることにより、排気ガス中の窒素
酸化物の濃度を低減させることができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図は、一般的なコンバインドプラント発電所の概略
システムを示した図である。
システムを示した図である。
コンバインドプラントの概略系統を第１図に添って説明
する。
する。
燃焼器１０に供給された燃料が燃焼する。燃焼器１０に
は、圧縮機５から加圧空気が流入し、燃焼反応が起こる
。膨張した空気はタービン６に入り、仕事をする。ター
ビンで仕事をした排気は温度が高い為、廃熱回収ボイラ
ー９にて蒸気を発生させる。この蒸気により、蒸気ター
ビン２を回転させる。ガスタービン６と、蒸気タービン
２の軸力で発電機１を回し電気を得る。蒸気タービン２
で仕事をした蒸気は、復水器３で凝縮し、復水ポンプ４
で加圧し廃熱回収ボイラー９に至る。
は、圧縮機５から加圧空気が流入し、燃焼反応が起こる
。膨張した空気はタービン６に入り、仕事をする。ター
ビンで仕事をした排気は温度が高い為、廃熱回収ボイラ
ー９にて蒸気を発生させる。この蒸気により、蒸気ター
ビン２を回転させる。ガスタービン６と、蒸気タービン
２の軸力で発電機１を回し電気を得る。蒸気タービン２
で仕事をした蒸気は、復水器３で凝縮し、復水ポンプ４
で加圧し廃熱回収ボイラー９に至る。
蒸気タービン２から抽気した加圧蒸気は、減温器７を経
て燃焼器１０に噴射され、液体燃料の微粒化、排ガス中
の窒素酸化物の低減を計る為に使用される。
て燃焼器１０に噴射され、液体燃料の微粒化、排ガス中
の窒素酸化物の低減を計る為に使用される。
従来の蒸気（又は水）噴射のプラクテイスは、ガスター
ビン負荷約２５〜１００％の間である。
ビン負荷約２５〜１００％の間である。
この範囲が運用負荷範囲となっている５無負荷条件にお
いては、排気ガス温度が低く、充分に高圧で過熱された
蒸気を得ることができず、約２５％負荷にてようやく蒸
気噴射に適した蒸気が得られるためである。
いては、排気ガス温度が低く、充分に高圧で過熱された
蒸気を得ることができず、約２５％負荷にてようやく蒸
気噴射に適した蒸気が得られるためである。
従って本発明も同様なレンジにて蒸気噴射を行ない、モ
ータ駆動により空気圧縮器８を動かす噴霧空気の供給は
約２５％負荷まで行う。
ータ駆動により空気圧縮器８を動かす噴霧空気の供給は
約２５％負荷まで行う。
起動時は、廃熱回収ボイラが充分な蒸気を発生させるこ
とができない為、空気噴霧方式から蒸気噴霧方式へ、Ｇ
Ｔ負荷約２５％にて切換えざるを得なかった。
とができない為、空気噴霧方式から蒸気噴霧方式へ、Ｇ
Ｔ負荷約２５％にて切換えざるを得なかった。
しかし、停止時は廃熱回収ボイラに於いて、蒸気量、残
圧とも充分確保されている為、蒸気噴霧は、無負荷まで
保持してもかまわない。
圧とも充分確保されている為、蒸気噴霧は、無負荷まで
保持してもかまわない。
又、デイリースタートストップ運転を行う、中間負荷を
背負う発電所として使用される場合、夜間、ガスタービ
ンが停止していても廃熱回収ボイラの蒸気量、残圧とも
充分確保される為、翌日のガスタービン起動（所謂ホッ
トスタート）に於いて、無負荷から蒸気噴霧方式に切換
えて良い。
背負う発電所として使用される場合、夜間、ガスタービ
ンが停止していても廃熱回収ボイラの蒸気量、残圧とも
充分確保される為、翌日のガスタービン起動（所謂ホッ
トスタート）に於いて、無負荷から蒸気噴霧方式に切換
えて良い。
燃焼器１０に噴射する蒸気は、適切な圧力、温度でなけ
ればならない為、所定の蒸気温度になる様制御する。本
実施例の場合は流量調整弁１１゜１２．１３．減温器７
で、制御することになる。
ればならない為、所定の蒸気温度になる様制御する。本
実施例の場合は流量調整弁１１゜１２．１３．減温器７
で、制御することになる。
第２図は、第１図と殆ど同じ実施例であるが、昇圧ポン
プ１５により復水を昇圧し、減温器７を直接接触式交換
器とし、熱交換性能を向上させた実施例である。
プ１５により復水を昇圧し、減温器７を直接接触式交換
器とし、熱交換性能を向上させた実施例である。
空気と蒸気の燃料微粒化の為の噴霧流量を比較する。燃
料噴霧の効果が同じである為には、空気。
料噴霧の効果が同じである為には、空気。
蒸気の運動エネルギーが等しくなければならない。
すなわち。
ｐａｖ＆２＝ρｓ Ｖ ｓ ２ ・・
・（１）但し、 ａ；空気 Ｓ：水蒸気 ρ：重密 度：流速 これを流量比に直すと ところで、 ・・・（３） ＲａＴ ・・・（４） ｓＴ 但し Ｔ：温度 Ｐ：圧力 Ｒ：気体定数 圧力、温度が両者とも等しいとすると（１）と（３）と
（４）式より。
・（１）但し、 ａ；空気 Ｓ：水蒸気 ρ：重密 度：流速 これを流量比に直すと ところで、 ・・・（３） ＲａＴ ・・・（４） ｓＴ 但し Ｔ：温度 Ｐ：圧力 Ｒ：気体定数 圧力、温度が両者とも等しいとすると（１）と（３）と
（４）式より。
Ｒｓ Ｖ ａ ２＝Ｖ ｓ ２Ｒａ
すなわち蒸気の流量は空気の０．７８９ にて充分で
ある。
ある。
従来噴霧空気流量は、圧縮機入口空気流量の約１．３％
を使っており、従って蒸気流量は、１．３％Ｘ Ｏ，
７８９＝ １％ で良い。定格条件に於ける燃料流量は、圧縮器入口空気
流量の約２％、すなわち、 （蒸気流量）／（燃料流量）＝０．５ である。
を使っており、従って蒸気流量は、１．３％Ｘ Ｏ，
７８９＝ １％ で良い。定格条件に於ける燃料流量は、圧縮器入口空気
流量の約２％、すなわち、 （蒸気流量）／（燃料流量）＝０．５ である。
本（蒸気流量）／（燃料流量）＝０．５ ではＮＯｘ低
下率０．６ である。
下率０．６ である。
現在環境保全の為要求されているＮＯｘ値は、４５〜７
５ｐｐｍであり、上記蒸気流量は、燃料噴霧用に充分利
用できる。
５ｐｐｍであり、上記蒸気流量は、燃料噴霧用に充分利
用できる。
蒸燃比（蒸気と燃料の流量比）に対し、ＮＯｘ濃度は指
数関数的に低下し、蒸燃比＝１にて約３５％になる。例
えば、オリジナルＮＯｘ値＝１８０ｐｐｍＶの場合、蒸
燃比＝１の蒸気噴射にて１８０Ｘ０．３５〜６３ｐｐｍ
Ｖ となる。
数関数的に低下し、蒸燃比＝１にて約３５％になる。例
えば、オリジナルＮＯｘ値＝１８０ｐｐｍＶの場合、蒸
燃比＝１の蒸気噴射にて１８０Ｘ０．３５〜６３ｐｐｍ
Ｖ となる。
従って蒸気流量として、圧縮器入口空気流量の約２％近
傍を利用すれば、環境保全ＮＯｘ濃度制限値を満足する
ことができる。
傍を利用すれば、環境保全ＮＯｘ濃度制限値を満足する
ことができる。
本発明を用いれば、コンバインドプラントの効率が向上
する。従来の技術に比較して、運用負荷範囲で噴霧空気
圧縮機を駆動する必要がなくなり、定格負荷のガスター
ビン単体効率は、約０．７５％向上する。又、コンバイ
ンドプラント効率は、コンバインド負荷寄与率を２／３
とすると、約０．５％向上する。
する。従来の技術に比較して、運用負荷範囲で噴霧空気
圧縮機を駆動する必要がなくなり、定格負荷のガスター
ビン単体効率は、約０．７５％向上する。又、コンバイ
ンドプラント効率は、コンバインド負荷寄与率を２／３
とすると、約０．５％向上する。
本発明を用いれば、システムの簡略化が可能である。運
用負荷範囲（２５〜１００％）にて高速回転体を有する
噴霧空気圧縮機の使用は不要となり、コンバインドプラ
ントのメカニカルな信頼性は向上する。
用負荷範囲（２５〜１００％）にて高速回転体を有する
噴霧空気圧縮機の使用は不要となり、コンバインドプラ
ントのメカニカルな信頼性は向上する。
第１図は本発明によるコンバインドプラント発電所概略
系統図、第２図は本発明による直接接触式減温器を用い
たコンバインドプラント発電所概略系統図である。 １・・・発電機、２・・・蒸気タービン、３・・・復水
器、４・・・復水ポンプ、５・・・圧縮機、６・・・タ
ービン、７・・・減温器、８・・・空気圧縮機、９・・
・廃熱回収ボイラー、１０・・・燃焼器、１１・・・流
量調整弁、１２・・・流量調整弁、１３・・・流量調整
弁、１４・・・流量調整弁、１５・・・昇圧ポンプ。
系統図、第２図は本発明による直接接触式減温器を用い
たコンバインドプラント発電所概略系統図である。 １・・・発電機、２・・・蒸気タービン、３・・・復水
器、４・・・復水ポンプ、５・・・圧縮機、６・・・タ
ービン、７・・・減温器、８・・・空気圧縮機、９・・
・廃熱回収ボイラー、１０・・・燃焼器、１１・・・流
量調整弁、１２・・・流量調整弁、１３・・・流量調整
弁、１４・・・流量調整弁、１５・・・昇圧ポンプ。
Claims (1)
- １、液体燃料により運転されるガスタービンと、ガスタ
ービンの排ガスを熱源とする排熱回収ボイラと、排熱回
収ボイラで発生した蒸気で駆動される蒸気タービンとを
有するコンバインドプラントにおいて、前記蒸気タービ
ンの抽気蒸気を液体燃料の微粒化に用いたことを特徴と
する油焚コンバインドプラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198688A JPH01200007A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 油焚コンバインドプラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198688A JPH01200007A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 油焚コンバインドプラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01200007A true JPH01200007A (ja) | 1989-08-11 |
Family
ID=12070349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2198688A Pending JPH01200007A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 油焚コンバインドプラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01200007A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5769977A (en) * | 1995-03-19 | 1998-06-23 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tire with grooves having bending or winding portion |
| WO2001038699A1 (en) * | 1999-11-29 | 2001-05-31 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Sequential use of steam |
-
1988
- 1988-02-03 JP JP2198688A patent/JPH01200007A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5769977A (en) * | 1995-03-19 | 1998-06-23 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tire with grooves having bending or winding portion |
| WO2001038699A1 (en) * | 1999-11-29 | 2001-05-31 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Sequential use of steam |
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