JPH05288301A - 石炭焚排気再燃コンバインドサイクルプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼安定性を向上し、設備の簡素化並びに設
備費低減を図ると共に消費電力を削減し、空気予熱器の
リーク率低下を図る。 【構成】 ボイラ１の燃料管１４に接続したミル４に、
ガスクーラ９上流側のボイラ排ガスダクト１７から分岐
せしめたボイラ排ガス分岐ダクト２３内を流れる排ガス
により一次空気を予熱するための一次空気予熱器７が途
中に設けられた一次空気ダクト１５を接続し、その上流
側に一次通風機５を設け、一次空気予熱器７上下流位置
を結ぶ一次空気予熱器バイパスダクト２４を設け、ボイ
ラ１の二次空気ダクト１６途中に、ボイラ排ガスダクト
１７内を流れる排ガスの熱により二次空気を予熱するた
めの二次空気予熱器８を設け、二次空気予熱器８上流側
の二次空気ダクト１６途中に蒸気式空気予熱器１１と、
その上流側に押込通風機６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石炭焚排気再燃コンバ
インドサイクルプラントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガスタービンにより発電機を駆動
すると共にガスタービンからのタービン排ガス中の未燃
焼酸素をボイラでの燃料の燃焼に使用し、ボイラで生成
された蒸気により発電機を駆動し、ボイラ排ガスにより
ボイラへ供給される給水を加熱する、石炭焚排気再燃コ
ンバインドサイクルプラントが実用化されている。

【０００３】前記石炭焚排気再燃コンバインドサイクル
プラントのガス系統を主体としたフローは図３に示さ
れ、図中、１は石炭焚のボイラ、２はガスタービン、３
はガスタービン２により駆動される発電機であり、ボイ
ラ１には、燃料としての微粉炭を供給するための燃料管
１４と、燃焼用の二次空気を供給するための二次空気ダ
クト１６とを接続すると共に、燃焼排ガスを図示してい
ない電気集塵機を介して煙突から排出するためのボイラ
排ガスダクト１７を接続してある。

【０００４】前記二次空気ダクト１６途中には、前記ボ
イラ排ガスダクト１７内を流れる排ガスの熱により二次
空気を予熱するための空気予熱器８’を設け、該空気予
熱器８’の上流側には押込通風機６を設けてある。

【０００５】前記燃料管１４には石炭粉砕用のミル４を
接続し、該ミル４には、前記空気予熱器８’より下流側
の二次空気ダクト１６から分岐し且つ途中に一次通風機
５が設けられた一次空気ダクト１５を接続してある。

【０００６】前記空気予熱器８’より上流側のボイラ排
ガスダクト１７途中には、ボイラ１へ送給される給水を
加熱し且つ排ガスを冷却するためのガスクーラ９を設け
てあり、又、前記一次空気ダクト１５分岐部より下流側
の二次空気ダクト１６途中には、ガスタービン２の排気
を導入するための排気導入ダクト１８を接続し、該排気
導入ダクト１８から分岐せしめた排気導入分岐ダクト１
９を前記一次空気ダクト１５途中に接続すると共に、前
記排気導入ダクト１８から分岐し且つボイラ１をバイパ
スするボイラバイパス排気ダクト２０を前記ガスクーラ
９より上流側のボイラ排ガスダクト１７途中に接続して
ある。

【０００７】前記空気予熱器８’より上流側の二次空気
ダクト１６から分岐し且つ空気予熱器８’をバイパスす
る空気予熱器バイパスダクト２１を、前記一次通風機５
より上流側の一次空気ダクト１５途中に接続し、又、前
記ボイラ排ガスダクト１７途中に、ガスクーラ９の上下
流位置を結ぶガスクーラバイパスダクト２２を設けてあ
る。

【０００８】尚、図中、２６〜３２は前記各ダクトを開
閉可能なダンパである。

【０００９】ボイラ１のみを駆動する、いわゆる汽力単
独運転時には、ダンパ２８，２９，３０が閉じ、ガスタ
ービン２が切り離された状態であり、またダンパ３１が
閉じ且つダンパ３２が開かれ、この状態で、押込通風機
６により二次空気ダクト１６内に圧送された空気は、空
気予熱器８’でボイラ１からの排ガスにより加熱された
後、そのまま二次空気ダクト１６内を流れて燃焼用の二
次空気としてボイラ１へ供給されると共に、そのうちの
一部が一次空気ダクト１５側へ分岐し一次通風機５を経
て燃料搬送用の一次空気としてミル４へ導入され、微粉
炭を伴って燃料管１４からボイラ１へ供給され、微粉炭
の燃焼が行われる。

【００１０】前記微粉炭の燃焼後の排ガスは、ボイラ排
ガスダクト１７からガスクーラバイパスダクト２２を流
れ、ガスクーラ９を迂回して空気予熱器８’へ導入さ
れ、該空気予熱器８’で前記押込通風機６から圧送され
る空気と熱交換を行った後、図示していない電気集塵機
を介して煙突から排出される。

【００１１】ここで、前記ミル４内で粉砕される石炭中
の水分量が少なく、一次空気の温度をあまり高める必要
がない場合には、空気予熱器バイパスダクト２１のダン
パ２６の開度を調節することにより空気予熱器８’で加
熱される前の空気の一部が一次空気ダクト１５へ導か
れ、一次空気の温度調節が行われる。

【００１２】一方、ボイラ１とガスタービン２とを同時
に駆動する、いわゆるコンバインド運転時には、ダンパ
３２が閉じ且つダンパ３１が開かれ、この状態で、押込
通風機６により二次空気ダクト１６内に圧送された空気
が、空気予熱器８’でボイラ１からの排ガスにより加熱
された後、そのまま二次空気ダクト１６内を流れて燃焼
用の二次空気としてボイラ１へ供給される際、該二次空
気にガスタービン２からの排気が排気導入ダクト１８を
介して混入される。

【００１３】同時に、前記空気予熱器８’を通過した空
気の一部が一次空気ダクト１５側へ分岐し一次通風機５
を経て燃料搬送用の一次空気としてミル４へ導入され、
微粉炭を伴って燃料管１４からボイラ１へ供給され、微
粉炭の燃焼が行われる。

【００１４】前記微粉炭の燃焼後の排ガスは、ボイラ排
ガスダクト１７を流れ、ガスクーラ９を通過する際、ボ
イラ１へ送給される給水に熱を奪われて冷却され、この
後、空気予熱器８’へ導入され、該空気予熱器８’で前
記押込通風機６から圧送される空気と熱交換を行った
後、図示していない電気集塵機を介して煙突から排出さ
れる。

【００１５】ここで、前記ミル４内で粉砕される石炭中
の水分量が少なく、一次空気の温度をあまり高める必要
がない場合には、空気予熱器バイパスダクト２１のダン
パ２６の開度を調節することにより空気予熱器８’で加
熱される前の空気の一部が一次空気ダクト１５へ導か
れ、一次空気の温度調節が行われ、又、前記石炭中の水
分量が非常に多く一次空気の温度を更に高める必要があ
る場合には、前記ダンパ２６が閉じ、排気導入分岐ダク
ト１９のダンパ２９の開度が大となり、ガスタービン２
からの排気が前記一次空気に混入され、該一次空気の温
度が高められる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如き石炭焚排気再燃コンバインドサイクルプラントで
は、コンバインド運転時にミル４内で粉砕される石炭中
の水分量が多い場合、一次空気にガスタービン２からの
排気が使用されるため、一次空気の酸素濃度が下がり、
燃焼安定性に欠けるという問題を有していた。

【００１７】又、一次通風機５を空気予熱器８’の下流
側即ち高温側に設置してあるため、一次通風機５を通過
する一次空気の体積流量が増大し、ミル４が複数台設け
られる場合にはそれと同数の一次通風機５が必要とな
り、設備の複雑化並びに設備費の増加につながると共
に、消費電力も増大していた。

【００１８】更に又、汽力単独運転時にはガスクーラ９
を使用しないことから空気予熱器８’の排ガス入口温度
が高く空気入口温度との差が大きいのに対し、コンバイ
ンド運転時にはガスクーラ９を使用することから空気予
熱器８’の排ガス入口温度が低く空気入口温度との差が
小さくなるため、汽力単独運転とコンバインド運転の切
り換えに伴って空気予熱器８’に生ずる熱歪が非常に大
きくなり、空気予熱器８’のリーク率が高くなるという
不具合も生じていた。

【００１９】本発明は、斯かる実情に鑑み、燃焼安定性
に優れ、設備の簡素化並びに設備費低減を図り得ると共
に消費電力を削減し得、空気予熱器のリーク率低下を図
り得る石炭焚排気再燃コンバインドサイクルプラントを
提供しようとするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ボイラに、燃
料としての微粉炭を供給するための燃料管と、燃焼用の
二次空気を供給するための二次空気ダクトと、燃焼排ガ
スを排出するためのボイラ排ガスダクトとを接続し、前
記燃料管に石炭粉砕用のミルを接続すると共に、該ミル
に燃料搬送用の一次空気を供給するための一次空気ダク
トを接続し、該一次空気ダクト並びに二次空気ダクト途
中に、ボイラ排ガスダクトから分岐せしめたボイラ排ガ
ス分岐ダクト内を流れる排ガスの熱により一次空気を予
熱し且つボイラ排ガスダクト内を流れる排ガスの熱によ
り二次空気を予熱するための空気予熱器を設け、該空気
予熱器より上流側の一次空気ダクトに一次通風機を、前
記空気予熱器より上流側の二次空気ダクトに押込通風機
を夫々接続し、前記空気予熱器の上下流位置の一次空気
ダクトを結ぶ空気予熱器バイパスダクトを設け、前記押
込通風機と空気予熱器との間の二次空気ダクト途中に蒸
気式空気予熱器を設け、前記空気予熱器より上流側のボ
イラ排ガスダクト途中に、ボイラへ送給される給水を加
熱し且つ排ガスを冷却するためのガスクーラを設け、前
記ガスクーラの上下流位置のボイラ排ガスダクトを結ぶ
ガスクーラバイパスダクトを設け、前記空気予熱器より
下流側の二次空気ダクト途中に、ガスタービンの排気を
導入するための排気導入ダクトを接続し、該排気導入ダ
クトから分岐し且つボイラをバイパスするボイラバイパ
ス排気ダクトを前記ガスクーラより上流側のボイラ排ガ
スダクト途中に接続したことを特徴とする石炭焚排気再
燃コンバインドサイクルプラントにかかるものである。

【００２１】又、前記石炭焚排気再燃コンバインドサイ
クルプラントにおいて、空気予熱器バイパスダクトの分
岐位置と空気予熱器との間における一次空気ダクト途中
に蒸気式空気予熱器を設け、ボイラバイパス排気ダクト
の分岐位置より上流側の排気導入ダクト途中に、ボイラ
へ送給される給水を加熱し且つガスタービンの排気を冷
却するためのガスクーラを設け、ボイラバイパス排気ダ
クトの接続位置より下流側で且つガスクーラバイパスダ
クト及びボイラ排ガス分岐ダクトの分岐位置より上流側
のボイラ排ガスダクト途中に脱硝装置を設け、ガスクー
ラとガスクーラバイパスダクトの接続位置との間のボイ
ラ排ガスダクト途中から分岐し且つ空気予熱器より上流
側のボイラ排ガス分岐ダクト途中に接続されるボイラ排
ガス分岐補助ダクトを形成してもよい。

【００２２】

【作用】従って、汽力単独運転時には、押込通風機によ
り二次空気ダクト内に圧送された空気が、蒸気式空気予
熱器により予熱されてから空気予熱器でボイラからの排
ガスにより加熱された後、二次空気ダクト内を流れて燃
焼用の二次空気としてボイラへ供給されると共に、一次
通風機により一次空気ダクト内に圧送された空気が、空
気予熱器でボイラ排ガス分岐ダクト内を流れる排ガスに
より加熱された後、燃料搬送用の一次空気としてミルへ
導入され、微粉炭を伴って燃料管からボイラへ供給さ
れ、微粉炭の燃焼が行われ、前記微粉炭の燃焼後の排ガ
スの一部は、ボイラ排ガスダクトからガスクーラバイパ
スダクトを流れ、ガスクーラを迂回して空気予熱器へ導
入され、該空気予熱器において前記押込通風機から圧送
され蒸気式空気予熱器を通過して予熱された空気と熱交
換を行い、又、それ以外の排ガスは、ボイラ排ガスダク
トからボイラ排ガス分岐ダクトへ分岐し、空気予熱器へ
導入され、該空気予熱器において前記一次通風機から圧
送された空気と熱交換を行い、ここで、前記ミル内で粉
砕される石炭中の水分量が少なく、一次空気の温度をあ
まり高める必要がない場合には、空気予熱器で加熱され
る前の空気の一部が空気予熱器バイパスダクトを介して
ミルへ導かれ、一次空気の温度調節が行われる。

【００２３】一方、コンバインド運転時には、押込通風
機により二次空気ダクト内に圧送された空気は、蒸気式
空気予熱器を通過するだけで予熱されずに空気予熱器で
ボイラからの排ガスにより加熱された後、二次空気ダク
ト内を流れて燃焼用の二次空気としてボイラへ供給され
る際、該二次空気にガスタービンからの排気が排気導入
ダクトを介して混入され、同時に、一次通風機により一
次空気ダクト内に圧送された空気は、空気予熱器でボイ
ラ排ガス分岐ダクト内を流れる排ガスにより加熱された
後、燃料搬送用の一次空気としてミルへ導入され、微粉
炭を伴って燃料管からボイラへ供給され、微粉炭の燃焼
が行われ、前記微粉炭の燃焼後の排ガスの一部は、ボイ
ラ排ガスダクトを流れ、ガスクーラを通過する際、ボイ
ラへ送給される給水に熱を奪われて冷却され、この後、
前記空気予熱器へ導入され、該空気予熱器において前記
押込通風機から圧送され蒸気式空気予熱器を通過するだ
けで予熱されていない空気と熱交換を行い、又、それ以
外の排ガスは、ガスクーラ上流側の高温部ボイラ排ガス
ダクトからボイラ排ガス分岐ダクトへ分岐し、空気予熱
器へ導入され、該空気予熱器において前記一次通風機か
ら圧送された空気と熱交換を行い、ここで、前記ミル内
で粉砕される石炭中の水分量が少なく、一次空気の温度
をあまり高める必要がない場合には、空気予熱器で加熱
される前の空気の一部が空気予熱器バイパスダクトを介
してミルへ導かれ、一次空気の温度調節が行われ、又、
前記石炭中の水分量が非常に多く一次空気の温度を更に
高める必要がある場合には、ボイラバイパス排気ダクト
を介してガスタービンの排気の一部をボイラ排ガスダク
トへ導くことにより、ボイラ排ガス分岐ダクト内を流れ
空気予熱器へ導入される排ガスの温度が高められる。

【００２４】又、脱硝装置等を付加したものの場合、汽
力単独運転時には、押込通風機により二次空気ダクト内
に圧送された空気が、蒸気式空気予熱器により予熱され
てから空気予熱器でボイラからの排ガスにより加熱され
た後、二次空気ダクト内を流れて燃焼用の二次空気とし
てボイラへ供給されると共に、一次通風機により一次空
気ダクト内に圧送された空気が、蒸気式空気予熱器によ
り予熱されてから空気予熱器でボイラ排ガス分岐ダクト
内を流れる排ガスにより加熱された後、燃料搬送用の一
次空気としてミルへ導入され、微粉炭を伴って燃料管か
らボイラへ供給され、微粉炭の燃焼が行われ、前記微粉
炭の燃焼後の排ガスは脱硝装置を通過して脱硝が行わ
れ、そのうちの一部は、ボイラ排ガスダクトからガスク
ーラバイパスダクトを流れ、ガスクーラを迂回して空気
予熱器へ導入され、該空気予熱器において前記押込通風
機から圧送され蒸気式空気予熱器を通過して予熱された
空気と熱交換を行い、又、それ以外の排ガスは、ボイラ
排ガスダクトからボイラ排ガス分岐ダクトへ分岐し、空
気予熱器へ導入され、該空気予熱器において前記一次通
風機から圧送された空気と熱交換を行い、ここで、前記
ミル内で粉砕される石炭中の水分量が少なく、一次空気
の温度をあまり高める必要がない場合には、空気予熱器
で加熱される前の空気の一部が空気予熱器バイパスダク
トを介してミルへ導かれ、一次空気の温度調節が行われ
る。

【００２５】一方、コンバインド運転時には、押込通風
機により二次空気ダクト内に圧送された空気は、蒸気式
空気予熱器を通過するだけで予熱されずに空気予熱器で
ボイラからの排ガスにより加熱された後、二次空気ダク
ト内を流れて燃焼用の二次空気としてボイラへ供給され
る際、ガスタービンから排出されガスクーラでボイラへ
送給される給水に熱を奪われて冷却された排気が排気導
入ダクトを介して前記二次空気に混入され、同時に、一
次通風機により一次空気ダクト内に圧送された空気は、
蒸気式空気予熱器を通過するだけで予熱されずに空気予
熱器でボイラ排ガス分岐ダクト内を流れる排ガスにより
加熱された後、燃料搬送用の一次空気としてミルへ導入
され、微粉炭を伴って燃料管からボイラへ供給され、微
粉炭の燃焼が行われ、前記微粉炭の燃焼後の排ガスは脱
硝装置を通過して脱硝が行われ、ボイラ排ガスダクトを
流れ、ガスクーラを通過する際、ボイラへ送給される給
水に熱を奪われて冷却され、この後、前記排ガスの一部
が前記空気予熱器へ導入され、該次空気予熱器において
前記押込通風機から圧送され蒸気式空気予熱器を通過す
るだけで予熱されていない空気と熱交換を行い、又、そ
れ以外の排ガスは、ボイラ排ガスダクトからボイラ排ガ
ス分岐補助ダクトへ分岐し、空気予熱器へ導入され、該
空気予熱器において前記一次通風機から圧送された空気
と熱交換を行う。

【００２６】ここで、前記ミル内で粉砕される石炭中の
水分量が少なく、一次空気の温度をあまり高める必要が
ない場合には、空気予熱器で加熱される前の空気の一部
が空気予熱器バイパスダクトを介してミルへ導かれ、一
次空気の温度調節が行われ、又、前記石炭中の水分量が
多く一次空気の温度を高める必要がある場合には、一次
通風機から圧送された空気が蒸気式空気予熱器で予熱さ
れた後空気予熱器へ導かれると共に、ガスクーラを通過
する前の高温の排ガスの一部がボイラ排ガス分岐ダクト
を介して空気予熱器へ導かれ、前記石炭中の水分量が更
に多く一次空気の温度を更に高める必要がある場合に
は、ガスタービンの排気の一部をボイラバイパス排気ダ
クトを介してボイラ排ガスダクトへ導くことにより、ボ
イラ排ガス分岐ダクト内を流れ空気予熱器へ導入される
排ガスの温度が高められ、この結果、ミルへ導入される
一次空気の温度を石炭中の水分量に応じてよりきめ細か
く調整することが可能となる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００２８】図１は本発明の一実施例であって、図中、
図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしてお
り、ボイラ１に通ずる燃料管１４に接続されたミル４
に、後述するボイラ排ガス分岐ダクト２３内を流れる排
ガスの熱により一次空気を予熱するための一次空気予熱
器７が途中に設けられた一次空気ダクト１５を接続し、
該一次空気ダクト１５の一次空気予熱器７より上流側に
一次通風機５を設けると共に、前記一次空気予熱器７の
上下流位置を結ぶ一次空気予熱器バイパスダクト２４を
設ける。

【００２９】ボイラ１に接続された二次空気ダクト１６
途中に、ボイラ排ガスダクト１７内を流れる排ガスの熱
により二次空気を予熱するための二次空気予熱器８を設
け、該二次空気予熱器８より上流側の二次空気ダクト１
６途中に蒸気式空気予熱器１１を設けると共に、該蒸気
式空気予熱器１１の上流側に押込通風機６を設ける。

【００３０】ガスクーラ９より上流側のボイラ排ガスダ
クト１７から分岐し且つ二次空気予熱器８より下流側の
ボイラ排ガスダクト１７に接続されるボイラ排ガス分岐
ダクト２３を設け、該ボイラ排ガス分岐ダクト２３途中
に前記一次空気予熱器７を設ける。

【００３１】尚、図中、３３〜３６は各ダクトを開閉可
能なダンパである。

【００３２】次に、上記実施例の作動を説明する。

【００３３】ボイラ１のみを駆動する、いわゆる汽力単
独運転時には、ダンパ３１が閉じ且つダンパ３２が開か
れ、この状態で、押込通風機６により二次空気ダクト１
６内に圧送された空気が、蒸気式空気予熱器１１により
予熱されてから二次空気予熱器８でボイラ１からの排ガ
スにより加熱された後、二次空気ダクト１６内を流れて
燃焼用の二次空気としてボイラ１へ供給されると共に、
一次通風機５により一次空気ダクト１５内に圧送された
空気が、一次空気予熱器７でボイラ排ガス分岐ダクト２
３内を流れる排ガスにより加熱された後、燃料搬送用の
一次空気としてミル４へ導入され、微粉炭を伴って燃料
管１４からボイラ１へ供給され、微粉炭の燃焼が行われ
る。

【００３４】前記微粉炭の燃焼後の排ガスの一部は、ボ
イラ排ガスダクト１７からガスクーラバイパスダクト２
２を流れ、ガスクーラ９を迂回して二次空気予熱器８へ
導入され、該二次空気予熱器８において前記押込通風機
６から圧送され蒸気式空気予熱器１１を通過して予熱さ
れた空気と熱交換を行い、又、それ以外の排ガスは、ボ
イラ排ガスダクト１７からボイラ排ガス分岐ダクト２３
へ分岐し、一次空気予熱器７へ導入され、該一次空気予
熱器７において前記一次通風機５から圧送された空気と
熱交換を行った後、前記ボイラ排ガスダクト１７内を流
れる排ガスに合流し、図示していない電気集塵機を介し
て煙突から排出される。

【００３５】ここで、前記ミル４内で粉砕される石炭中
の水分量が少なく、一次空気の温度をあまり高める必要
がない場合には、一次空気予熱器バイパスダクト２４の
ダンパ３４の開度を調節することにより一次空気予熱器
７で加熱される前の空気の一部がミル４へ導かれ、一次
空気の温度調節が行われる。

【００３６】一方、ボイラ１とガスタービン２とを同時
に駆動する、いわゆるコンバインド運転時には、ダンパ
３２が閉じ且つダンパ３１が開かれ、この状態で、押込
通風機６により二次空気ダクト１６内に圧送された空気
は、蒸気式空気予熱器１１を通過するだけで予熱されず
に二次空気予熱器８でボイラ１からの排ガスにより加熱
された後、二次空気ダクト１６内を流れて燃焼用の二次
空気としてボイラ１へ供給される際、該二次空気にガス
タービン２からの排気が排気導入ダクト１８を介して混
入される。

【００３７】同時に、一次通風機５により一次空気ダク
ト１５内に圧送された空気は、一次空気予熱器７でボイ
ラ排ガス分岐ダクト２３内を流れる排ガスにより加熱さ
れた後、燃料搬送用の一次空気としてミル４へ導入さ
れ、微粉炭を伴って燃料管１４からボイラ１へ供給さ
れ、微粉炭の燃焼が行われる。

【００３８】前記微粉炭の燃焼後の排ガスの一部は、ボ
イラ排ガスダクト１７を流れ、ガスクーラ９を通過する
際、ボイラ１へ送給される給水に熱を奪われて冷却さ
れ、この後、前記二次空気予熱器８へ導入され、該二次
空気予熱器８において前記押込通風機６から圧送され蒸
気式空気予熱器１１を通過するだけで予熱されていない
空気と熱交換を行い、又、それ以外の排ガスは、ボイラ
排ガスダクト１７からボイラ排ガス分岐ダクト２３へ分
岐し、一次空気予熱器７へ導入され、該一次空気予熱器
７において前記一次通風機５から圧送された空気と熱交
換を行った後、前記ボイラ排ガスダクト１７内を流れる
排ガスに合流し、図示していない電気集塵機を介して煙
突から排出される。

【００３９】ここで、前記ミル４内で粉砕される石炭中
の水分量が少なく、一次空気の温度をあまり高める必要
がない場合には、一次空気予熱器バイパスダクト２４の
ダンパ３４の開度を調節することにより一次空気予熱器
７で加熱される前の空気の一部がミル４へ導かれ、一次
空気の温度調節が行われ、又、前記石炭中の水分量が非
常に多く一次空気の温度を更に高める必要がある場合に
は、前記ダンパ３４を閉じ且つボイラバイパス排気ダク
ト２０のダンパ３０を開きガスタービン２の排気の一部
をボイラ排ガスダクト１７へ導くことにより、ボイラ排
ガス分岐ダクト２３内を流れ一次空気予熱器７へ導入さ
れる排ガスの温度が高められる。

【００４０】本実施例においては、コンバインド運転時
にミル４内で粉砕される石炭中の水分量が多い場合に
も、一次空気としてガスタービン２からの排気が直接使
用されるのではなく常に新鮮な空気が用いられるため、
一次空気の酸素濃度が下がるようなことはなく、燃焼安
定性が高い。

【００４１】又、一次通風機５を一次空気予熱器７の上
流側即ち低温側に設置してあるため、一次通風機５を通
過する一次空気の体積流量が増大せず、ミル４が複数台
設けられる場合にもそれと同数の一次通風機５は不要と
なり必要最低限（一台か二台）で済み、設備の簡素化並
びに設備費低減に役立つと共に、消費電力も削減可能と
なる。

【００４２】更に又、汽力単独運転時にはガスクーラ９
を使用しないことから二次空気予熱器８の排ガス入口温
度が高くなるが、二次空気予熱器８に導入される二次空
気は蒸気式空気予熱器１１により予熱され、二次空気予
熱器８の空気入口温度が高められているため、二次空気
予熱器８の排ガス入口温度と空気入口温度との差が小さ
くなり、汽力単独運転とコンバインド運転の切り換えに
伴って二次空気予熱器８に生ずる熱歪が小さくなり、二
次空気予熱器８のリーク率を低下させることができる。
尚、汽力単独運転時の場合コンバインド運転時に比べ二
次空気予熱器８を通過する空気量が増加するので、蒸気
式空気予熱器１１を使用して二次空気予熱器８の空気入
口温度を高めても、二次空気予熱器８の排ガス出口温度
はコンバインド運転時と同等とすることができる。

【００４３】図２は本発明の他の実施例を示すもので、
図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わし
ており、一次空気予熱器バイパスダクト２４の分岐位置
と一次空気予熱器７との間における一次空気ダクト１５
途中に蒸気式空気予熱器１２を設け、ボイラバイパス排
気ダクト２０の分岐位置より上流側の排気導入ダクト１
８途中に、ボイラ１へ送給される給水を加熱し且つガス
タービン２の排気を冷却するためのガスクーラ１０を設
け、ボイラバイパス排気ダクト２０の接続位置より下流
側で且つガスクーラバイパスダクト２２及びボイラ排ガ
ス分岐ダクト２３の分岐位置より上流側のボイラ排ガス
ダクト１７途中に脱硝装置１３を設け、ガスクーラ９と
ガスクーラバイパスダクト２２の接続位置との間のボイ
ラ排ガスダクト１７途中から分岐し且つ一次空気予熱器
７より上流側のボイラ排ガス分岐ダクト２３途中に接続
されるボイラ排ガス分岐補助ダクト２５を形成し、該ボ
イラ排ガス分岐補助ダクト２５途中にダンパ３８を設け
ると共に、前記ボイラ排ガス分岐補助ダクト２５の接続
位置より上流側のボイラ排ガス分岐ダクト２３途中にダ
ンパ３７を設けたものである。

【００４４】図２に示す実施例の場合、汽力単独運転時
には、ダンパ３１，３８が閉じ且つダンパ３２，３７が
開かれ、この状態で、押込通風機６により二次空気ダク
ト１６内に圧送された空気が、蒸気式空気予熱器１１に
より予熱されてから二次空気予熱器８でボイラ１からの
排ガスにより加熱された後、二次空気ダクト１６内を流
れて燃焼用の二次空気としてボイラ１へ供給されると共
に、一次通風機５により一次空気ダクト１５内に圧送さ
れた空気が、蒸気式空気予熱器１２により予熱されてか
ら一次空気予熱器７でボイラ排ガス分岐ダクト２３内を
流れる排ガスにより加熱された後、燃料搬送用の一次空
気としてミル４へ導入され、微粉炭を伴って燃料管１４
からボイラ１へ供給され、微粉炭の燃焼が行われる。

【００４５】前記微粉炭の燃焼後の排ガスは脱硝装置１
３を通過して脱硝が行われ、そのうちの一部は、ボイラ
排ガスダクト１７からガスクーラバイパスダクト２２を
流れ、ガスクーラ９を迂回して二次空気予熱器８へ導入
され、該二次空気予熱器８において前記押込通風機６か
ら圧送され蒸気式空気予熱器１１を通過して予熱された
空気と熱交換を行い、又、それ以外の排ガスは、ボイラ
排ガスダクト１７からボイラ排ガス分岐ダクト２３へ分
岐し、一次空気予熱器７へ導入され、該一次空気予熱器
７において前記一次通風機５から圧送された空気と熱交
換を行った後、前記ボイラ排ガスダクト１７内を流れる
排ガスに合流し、図示していない電気集塵機を介して煙
突から排出される。

【００４６】ここで、前記ミル４内で粉砕される石炭中
の水分量が少なく、一次空気の温度をあまり高める必要
がない場合には、一次空気予熱器バイパスダクト２４の
ダンパ３４の開度を調節することにより一次空気予熱器
７で加熱される前の空気の一部がミル４へ導かれ、一次
空気の温度調節が行われる。

【００４７】一方、コンバインド運転時には、ダンパ３
２，３７が閉じ且つダンパ３１，３８が開かれ、この状
態で、押込通風機６により二次空気ダクト１６内に圧送
された空気は、蒸気式空気予熱器１１を通過するだけで
予熱されずに二次空気予熱器８でボイラ１からの排ガス
により加熱された後、二次空気ダクト１６内を流れて燃
焼用の二次空気としてボイラ１へ供給される際、ガスタ
ービン２から排出されガスクーラ１０でボイラ１へ送給
される給水に熱を奪われて冷却された排気が排気導入ダ
クト１８を介して前記二次空気に混入される。

【００４８】同時に、一次通風機５により一次空気ダク
ト１５内に圧送された空気は、蒸気式空気予熱器１２を
通過するだけで予熱されずに一次空気予熱器７でボイラ
排ガス分岐ダクト２３内を流れる排ガスにより加熱され
た後、燃料搬送用の一次空気としてミル４へ導入され、
微粉炭を伴って燃料管１４からボイラ１へ供給され、微
粉炭の燃焼が行われる。

【００４９】前記微粉炭の燃焼後の排ガスは脱硝装置１
３を通過して脱硝が行われ、ボイラ排ガスダクト１７を
流れ、ガスクーラ９を通過する際、ボイラ１へ送給され
る給水に熱を奪われて冷却され、この後、前記排ガスの
一部が前記二次空気予熱器８へ導入され、該二次空気予
熱器８において前記押込通風機６から圧送され蒸気式空
気予熱器１１を通過するだけで予熱されていない空気と
熱交換を行い、又、それ以外の排ガスは、ボイラ排ガス
ダクト１７からボイラ排ガス分岐補助ダクト２５へ分岐
し、一次空気予熱器７へ導入され、該一次空気予熱器７
において前記一次通風機５から圧送された空気と熱交換
を行った後、前記ボイラ排ガスダクト１７内を流れる排
ガスに合流し、図示していない電気集塵機を介して煙突
から排出される。

【００５０】ここで、前記ミル４内で粉砕される石炭中
の水分量が少なく、一次空気の温度をあまり高める必要
がない場合には、一次空気予熱器バイパスダクト２４の
ダンパ３４の開度を調節することにより一次空気予熱器
７で加熱される前の空気の一部がミル４へ導かれ、一次
空気の温度調節が行われ、又、前記石炭中の水分量が多
く一次空気の温度を高める必要がある場合には、前記ダ
ンパ３４を閉じることにより一次通風機５から圧送され
た空気が蒸気式空気予熱器１２で予熱された後一次空気
予熱器７へ導かれると共に、ボイラ排ガス分岐補助ダク
ト２５のダンパ３８を閉じ且つボイラ排ガス分岐ダクト
２３のダンパ３７を開くことによりガスクーラ９を通過
する前の高温の排ガスの一部がボイラ排ガス分岐ダクト
２３から一次空気予熱器７へ導かれる。前記石炭中の水
分量が更に多く一次空気の温度を更に高める必要がある
場合には、ボイラバイパス排気ダクト２０のダンパ３０
を開きガスタービン２の排気の一部をボイラ排ガスダク
ト１７へ導くことにより、ボイラ排ガス分岐ダクト２３
内を流れ一次空気予熱器７へ導入される排ガスの温度が
高められる。この結果、ミル４へ導入される一次空気の
温度を石炭中の水分量に応じてよりきめ細かく調整する
ことが可能となる。

【００５１】図２に示す実施例においても、図１に示す
実施例の場合と同様、コンバインド運転時にミル４内で
粉砕される石炭中の水分量が多い場合にも、一次空気と
してガスタービン２からの排気が直接使用されるのでは
なく常に新鮮な空気が用いられるため、一次空気の酸素
濃度が下がるようなことはなく、燃焼安定性が高く、
又、一次通風機５を一次空気予熱器７の上流側即ち低温
側に設置してあるため、一次通風機５を通過する一次空
気の体積流量が増大せず、ミル４が複数台設けられる場
合にもそれと同数の一次通風機５は不要となり必要最低
限（一台か二台）で済み、設備の簡素化並びに設備費低
減に役立つと共に、消費電力も削減可能となり、更に
又、汽力単独運転時にはガスクーラ９を使用しないこと
から二次空気予熱器８の排ガス入口温度が高くなるが、
二次空気予熱器８に導入される二次空気は蒸気式空気予
熱器１１により予熱され、二次空気予熱器８の空気入口
温度が高められているため、二次空気予熱器８の排ガス
入口温度と空気入口温度との差が小さくなり、汽力単独
運転とコンバインド運転の切り換えに伴って二次空気予
熱器８に生ずる熱歪が小さくなり、二次空気予熱器８の
リーク率を低下させることができる。

【００５２】又、図２に示す実施例の場合、仮に蒸気式
空気予熱器１２を設けていないとすると、コンバインド
運転時において、石炭中の水分量が少ない場合には一次
空気予熱器７にガスクーラ９を通過した後の排ガスを導
入することから一次空気予熱器７の排ガス入口温度が低
く空気入口温度との差が小さいのに対し、石炭中の水分
量が多い場合には一次空気予熱器７にガスクーラ９を通
過する前の排ガスを導入することから一次空気予熱器７
の排ガス入口温度が高く空気入口温度との差が大きくな
るため、石炭中の水分量の変化に伴って一次空気予熱器
７に生ずる熱歪が非常に大きくなり、一次空気予熱器７
のリーク率が高まることになるが、一次空気予熱器７の
排ガス入口温度が高いときには一次空気予熱器７に導入
される一次空気を蒸気式空気予熱器１２により予熱し、
一次空気予熱器７の空気入口温度を高めらているため、
一次空気予熱器７の排ガス入口温度と空気入口温度との
差が小さくなり、石炭中の水分量の変化に伴って一次空
気予熱器７に生ずる熱歪が小さくなり、一次空気予熱器
７のリーク率を低下させることができる。

【００５３】更に、図２に示す実施例の場合、脱硝装置
１３の上流側にガスタービン２の排気を適宜導入し得る
ため、脱硝装置１３の排ガス入口温度を確保できる。

【００５４】尚、本発明の石炭焚排気再燃コンバインド
サイクルプラントは、上述の実施例にのみ限定されるも
のではなく、一次空気予熱器と二次空気予熱器は一体型
ツインフロー式の空気予熱器としてもよいこと、一次通
風機を押込通風機の下流側に設置し、押込通風機から圧
送された空気の一部を一次通風機により更にブーストア
ップし一次空気とするようにしてもよいこと等、その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。

【００５５】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の請求項１
記載の石炭焚排気再燃コンバインドサイクルプラントに
よれば、燃焼安定性に優れ、設備の簡素化並びに設備費
低減を図り得ると共に消費電力を削減し得、空気予熱器
の二次空気側のリーク率低下を図り得るという優れた効
果を奏し、又、本発明の請求項２記載の石炭焚排気再燃
コンバインドサイクルプラントによれば、上記効果に加
え更に、ミルへ導入される一次空気の温度を石炭中の水
分量に応じてよりきめ細かく調整することが可能とな
り、且つ空気予熱器の一次空気側のリーク率低下を図る
ことができ、脱硝装置の上流側にガスタービンの排気を
適宜導入し得、脱硝装置の排ガス入口温度を確保できる
という優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のガス系統を表わすブロック
図である。

【図２】本発明の他の実施例のガス系統を表わすブロッ
ク図である。

【図３】従来例のガス系統を表わすブロック図である。

【符号の説明】

１ ボイラ ２ ガスタービン ４ ミル ５ 一次通風機 ６ 押込通風機 ７ 一次空気予熱器（空気予熱器） ８ 二次空気予熱器（空気予熱器） ９ ガスクーラ １０ ガスクーラ １１ 蒸気式空気予熱器 １２ 蒸気式空気予熱器 １３ 脱硝装置 １４ 燃料管 １５ 一次空気ダクト １６ 二次空気ダクト １７ ボイラ排ガスダクト １８ 排気導入ダクト ２０ ボイラバイパス排気ダクト ２２ ガスクーラバイパスダクト ２３ ボイラ排ガス分岐ダクト ２４ 一次空気予熱器バイパスダクト（空気予熱器バイ
パスダクト） ２５ ボイラ排ガス分岐補助ダクト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラに、燃料としての微粉炭を供給す
   るための燃料管と、燃焼用の二次空気を供給するための
   二次空気ダクトと、燃焼排ガスを排出するためのボイラ
   排ガスダクトとを接続し、前記燃料管に石炭粉砕用のミ
   ルを接続すると共に、該ミルに燃料搬送用の一次空気を
   供給するための一次空気ダクトを接続し、該一次空気ダ
   クト並びに二次空気ダクト途中に、ボイラ排ガスダクト
   から分岐せしめたボイラ排ガス分岐ダクト内を流れる排
   ガスの熱により一次空気を予熱し且つボイラ排ガスダク
   ト内を流れる排ガスの熱により二次空気を予熱するため
   の空気予熱器を設け、該空気予熱器より上流側の一次空
   気ダクトに一次通風機を、前記空気予熱器より上流側の
   二次空気ダクトに押込通風機を夫々接続し、前記空気予
   熱器の上下流位置の一次空気ダクトを結ぶ空気予熱器バ
   イパスダクトを設け、前記押込通風機と空気予熱器との
   間の二次空気ダクト途中に蒸気式空気予熱器を設け、前
   記空気予熱器より上流側のボイラ排ガスダクト途中に、
   ボイラへ送給される給水を加熱し且つ排ガスを冷却する
   ためのガスクーラを設け、前記ガスクーラの上下流位置
   のボイラ排ガスダクトを結ぶガスクーラバイパスダクト
   を設け、前記空気予熱器より下流側の二次空気ダクト途
   中に、ガスタービンの排気を導入するための排気導入ダ
   クトを接続し、該排気導入ダクトから分岐し且つボイラ
   をバイパスするボイラバイパス排気ダクトを前記ガスク
   ーラより上流側のボイラ排ガスダクト途中に接続したこ
   とを特徴とする石炭焚排気再燃コンバインドサイクルプ
   ラント。
2. 【請求項２】 空気予熱器バイパスダクトの分岐位置と
   空気予熱器との間における一次空気ダクト途中に蒸気式
   空気予熱器を設け、ボイラバイパス排気ダクトの分岐位
   置より上流側の排気導入ダクト途中に、ボイラへ送給さ
   れる給水を加熱し且つガスタービンの排気を冷却するた
   めのガスクーラを設け、ボイラバイパス排気ダクトの接
   続位置より下流側で且つガスクーラバイパスダクト及び
   ボイラ排ガス分岐ダクトの分岐位置より上流側のボイラ
   排ガスダクト途中に脱硝装置を設け、ガスクーラとガス
   クーラバイパスダクトの接続位置との間のボイラ排ガス
   ダクト途中から分岐し且つ空気予熱器より上流側のボイ
   ラ排ガス分岐ダクト途中に接続されるボイラ排ガス分岐
   補助ダクトを形成した請求項１記載の石炭焚排気再燃コ
   ンバインドサイクルプラント。