JPH06108877A - ガスタービン単独発電システム - Google Patents
ガスタービン単独発電システムInfo
- Publication number
- JPH06108877A JPH06108877A JP28050392A JP28050392A JPH06108877A JP H06108877 A JPH06108877 A JP H06108877A JP 28050392 A JP28050392 A JP 28050392A JP 28050392 A JP28050392 A JP 28050392A JP H06108877 A JPH06108877 A JP H06108877A
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- JP
- Japan
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- gas turbine
- power generation
- generation system
- denitration device
- gas
- Prior art date
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- Withdrawn
Links
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- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 claims abstract description 9
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Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスタービンを単独で設置しても、ＮＯＸ排
出量を少なくし、かつ高出力・高効率を得るようにする
こと。 【構成】 単独設置のガスタービン４から排出される燃
焼排ガス中からＮＯｘを除去する脱硝装置７を備えたガ
スタービン単独発電システムにおいて、ガスタービン４
と脱硝装置７との間に排ガス冷却用の排熱回収ボイラ６
を設置する。そして、この排熱回収ボイラ６で発生した
蒸気のすべてをガスタービン燃焼器３内に噴射する蒸気
噴射系統８を設ける。また、脱硝装置７では高温触媒に
より脱硝する。
出量を少なくし、かつ高出力・高効率を得るようにする
こと。 【構成】 単独設置のガスタービン４から排出される燃
焼排ガス中からＮＯｘを除去する脱硝装置７を備えたガ
スタービン単独発電システムにおいて、ガスタービン４
と脱硝装置７との間に排ガス冷却用の排熱回収ボイラ６
を設置する。そして、この排熱回収ボイラ６で発生した
蒸気のすべてをガスタービン燃焼器３内に噴射する蒸気
噴射系統８を設ける。また、脱硝装置７では高温触媒に
より脱硝する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン単独発電
システムに関する。
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン単独で発電を行うと、窒素
酸化物（以下ＮＯＸという）量の問題や経済性の問題が
起こってくる。しかし、非常用などの発電がどうしても
必要になる場合があり、このような場合の対応策として
は比較的運用が容易なガスタービン単独発電システムを
採ることが望ましい。
酸化物（以下ＮＯＸという）量の問題や経済性の問題が
起こってくる。しかし、非常用などの発電がどうしても
必要になる場合があり、このような場合の対応策として
は比較的運用が容易なガスタービン単独発電システムを
採ることが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ガスタービン
を単独で設置するときに問題となる１つに、前述した如
く、ガスタービンで生成されるＮＯＸによる環境問題が
ある。このため、ＮＯＸ量を低減させるための対策をと
る必要がある。そして、高効率のガスタービンを単独で
設置する場合に、ＮＯＸを低減させる上で考慮する必要
がある事項として次の点がある。
を単独で設置するときに問題となる１つに、前述した如
く、ガスタービンで生成されるＮＯＸによる環境問題が
ある。このため、ＮＯＸ量を低減させるための対策をと
る必要がある。そして、高効率のガスタービンを単独で
設置する場合に、ＮＯＸを低減させる上で考慮する必要
がある事項として次の点がある。
【０００４】（１）排ガス温度が高い：ガスタービンか
ら排出される燃焼排ガス中からＮＯＸを除去する脱硝装
置を設置するにしても、脱硝装置の触媒の適用温度に制
限があり（通常３００℃〜４００℃）、したがって従来
一般的に用いられている触媒は使用できない。このた
め、改良形の高温触媒を使用するとしても、高脱硝率を
得るには、ガスタービンと脱硝装置との間で排ガスの温
度を数十℃〜数百℃程度低減する必要がある。
ら排出される燃焼排ガス中からＮＯＸを除去する脱硝装
置を設置するにしても、脱硝装置の触媒の適用温度に制
限があり（通常３００℃〜４００℃）、したがって従来
一般的に用いられている触媒は使用できない。このた
め、改良形の高温触媒を使用するとしても、高脱硝率を
得るには、ガスタービンと脱硝装置との間で排ガスの温
度を数十℃〜数百℃程度低減する必要がある。
【０００５】なお、コンバインドプラントの場合は、触
媒の運用温度の問題を解決するために、排熱回収ボイラ
の適正温度域に脱硝装置を設置している。
媒の運用温度の問題を解決するために、排熱回収ボイラ
の適正温度域に脱硝装置を設置している。
【０００６】（２）高脱硝率を必要とする：ガスタービ
ンの出力が大きいので、排ガス量が多い。したがって、
地域の環境保全上排出ＮＯＸ量を低く抑える必要があ
る。
ンの出力が大きいので、排ガス量が多い。したがって、
地域の環境保全上排出ＮＯＸ量を低く抑える必要があ
る。
【０００７】本発明は、このようなガスタービン単独設
置の場合における問題を解決するためになされたもの
で、ガスタービンを単独で設置しても、ＮＯＸ排出量を
極めて少なくすることができ、しかも高出力・高効率が
得られる発電システムを提供することを目的とする。
置の場合における問題を解決するためになされたもの
で、ガスタービンを単独で設置しても、ＮＯＸ排出量を
極めて少なくすることができ、しかも高出力・高効率が
得られる発電システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、ガスタービンから排出される燃焼排ガ
ス中からＮＯｘを除去する脱硝装置を備えたガスタービ
ン単独発電システムにおいて、前記ガスタービンと前記
脱硝装置との間に排ガス冷却用の排熱回収ボイラを設置
すると共に、この排熱回収ボイラで発生した蒸気のすべ
てをガスタービン燃焼器内に噴射する蒸気噴射系統を設
けたものである。
めに、本発明は、ガスタービンから排出される燃焼排ガ
ス中からＮＯｘを除去する脱硝装置を備えたガスタービ
ン単独発電システムにおいて、前記ガスタービンと前記
脱硝装置との間に排ガス冷却用の排熱回収ボイラを設置
すると共に、この排熱回収ボイラで発生した蒸気のすべ
てをガスタービン燃焼器内に噴射する蒸気噴射系統を設
けたものである。
【０００９】
【作用】上記の手段によれば、排熱回収ボイラで自己排
ガスの回収熱により蒸気を発生させ、その蒸気をガスタ
ービン燃焼器内に噴射することで、火炎温度が降下し、
ＮＯＸ生成量を抑えることができる。また、蒸気噴射分
だけ排ガス流量が増すので、ガスタービンの出力が増
す。更に、排ガスが持っている熱を有効に利用できるこ
とにより、高効率となる。
ガスの回収熱により蒸気を発生させ、その蒸気をガスタ
ービン燃焼器内に噴射することで、火炎温度が降下し、
ＮＯＸ生成量を抑えることができる。また、蒸気噴射分
だけ排ガス流量が増すので、ガスタービンの出力が増
す。更に、排ガスが持っている熱を有効に利用できるこ
とにより、高効率となる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図１は本発明に係るガスタービン単
独発電システムの一実施例を示す系統図である。
て詳細に説明する。図１は本発明に係るガスタービン単
独発電システムの一実施例を示す系統図である。
【００１１】図１において、１は単独設置のガスタービ
ン発電装置であり、空気圧縮機２、ガスタービン燃焼器
３、ガスタービン４及び発電機５により構成される。す
なわち、ガスタービン燃焼器３には燃料と圧縮機２で圧
縮された空気とが供給されて燃焼し、その燃焼ガスがガ
スタービン４に導入され、これにより発電機５が駆動さ
れるようになっている。
ン発電装置であり、空気圧縮機２、ガスタービン燃焼器
３、ガスタービン４及び発電機５により構成される。す
なわち、ガスタービン燃焼器３には燃料と圧縮機２で圧
縮された空気とが供給されて燃焼し、その燃焼ガスがガ
スタービン４に導入され、これにより発電機５が駆動さ
れるようになっている。
【００１２】また、ガスタービン４からの排ガスを脱硝
装置入口適温まで冷却するための排熱回収ボイラ６が、
ガスタービン４と高温触媒による脱硝装置７との間に設
置されている。そして、この排熱回収ボイラ６で発生し
た蒸気のすべてをガスタービン燃焼器３内に噴射する蒸
気噴射系統８が設けられている。なお、９は煙突であ
る。
装置入口適温まで冷却するための排熱回収ボイラ６が、
ガスタービン４と高温触媒による脱硝装置７との間に設
置されている。そして、この排熱回収ボイラ６で発生し
た蒸気のすべてをガスタービン燃焼器３内に噴射する蒸
気噴射系統８が設けられている。なお、９は煙突であ
る。
【００１３】このように、単独設置のガスタービン４と
脱硝装置７との間に排熱回収ボイラ６を設け、この部分
で自己排ガス回収熱により給水を加熱して蒸気を発生さ
せ、その蒸気をガスタービン燃焼器３内に噴射すること
で、火炎温度が降下し、ＮＯＸ生成量を抑えることがで
きる。また、蒸気噴射分だけ排ガス流量が増すので、ガ
スタービン４の出力が増す。更に、排ガスが持っている
熱を有効に利用できることにより、高効率となる。
脱硝装置７との間に排熱回収ボイラ６を設け、この部分
で自己排ガス回収熱により給水を加熱して蒸気を発生さ
せ、その蒸気をガスタービン燃焼器３内に噴射すること
で、火炎温度が降下し、ＮＯＸ生成量を抑えることがで
きる。また、蒸気噴射分だけ排ガス流量が増すので、ガ
スタービン４の出力が増す。更に、排ガスが持っている
熱を有効に利用できることにより、高効率となる。
【００１４】そして、脱硝装置７で高温触媒により脱硝
を行うことにより、排ガスからの熱回収量が少ないの
で、排熱回収ボイラ６での水使用量がほぼガスタービン
燃焼器３への蒸気噴射分でよく、かつ極めて少ないＮＯ
Ｘ量にすることができる。
を行うことにより、排ガスからの熱回収量が少ないの
で、排熱回収ボイラ６での水使用量がほぼガスタービン
燃焼器３への蒸気噴射分でよく、かつ極めて少ないＮＯ
Ｘ量にすることができる。
【００１５】次に、下記の表１は、図１に示した如く本
発明にしたがって排熱回収ボイラ６で発生した蒸気をガ
スタービン燃焼器３内へ噴射したケース、また本発明の
比較して、図２に示すようにガスタービン燃焼器３内へ
蒸気も水も噴射しないケース、及び図３に示すように水
をガスタービン燃焼器３内へ噴射したケースの３ケース
において、それぞれ、出力、効率、ＮＯＸ濃度、脱硝装
置入口ＮＯＸ量、脱硝装置出口ＮＯＸ量、燃料使用量及
び水使用量を比較して表す。なお、図２、図３におい
て、図１に示したものと同一の部分には同一の符号を付
して、重複する説明は省略する。
発明にしたがって排熱回収ボイラ６で発生した蒸気をガ
スタービン燃焼器３内へ噴射したケース、また本発明の
比較して、図２に示すようにガスタービン燃焼器３内へ
蒸気も水も噴射しないケース、及び図３に示すように水
をガスタービン燃焼器３内へ噴射したケースの３ケース
において、それぞれ、出力、効率、ＮＯＸ濃度、脱硝装
置入口ＮＯＸ量、脱硝装置出口ＮＯＸ量、燃料使用量及
び水使用量を比較して表す。なお、図２、図３におい
て、図１に示したものと同一の部分には同一の符号を付
して、重複する説明は省略する。
【００１６】ただし、どのケースについても、大気温度
は３５℃、燃料はＬＮＧ、排熱回収ボイラ６への給水温
度は３０℃とした。また、排熱回収ボイラ６によってガ
スタービン４からの排ガスを５００℃まで冷却し、３０
ｋｇ／ｃｍ２、３５０℃の蒸気を発生させるようにし
た。更に、脱硝装置７での脱硝率は９０％とした。
は３５℃、燃料はＬＮＧ、排熱回収ボイラ６への給水温
度は３０℃とした。また、排熱回収ボイラ６によってガ
スタービン４からの排ガスを５００℃まで冷却し、３０
ｋｇ／ｃｍ２、３５０℃の蒸気を発生させるようにし
た。更に、脱硝装置７での脱硝率は９０％とした。
【００１７】
【表１】
【００１８】この表１に示す結果より定性的に分かるこ
とは、出力、効率とも蒸気噴射が最も良いこと、及び
水、蒸気を噴射させることでＮＯＸ生成量は減り、さら
に蒸気噴射の場合は燃料消費量が減るので水噴射よりも
ＮＯＸ生成量は減ることである。したがって、これらの
結果より、蒸気噴射のケースが最も良いシステムである
ことが分かる。
とは、出力、効率とも蒸気噴射が最も良いこと、及び
水、蒸気を噴射させることでＮＯＸ生成量は減り、さら
に蒸気噴射の場合は燃料消費量が減るので水噴射よりも
ＮＯＸ生成量は減ることである。したがって、これらの
結果より、蒸気噴射のケースが最も良いシステムである
ことが分かる。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ガ
スタービン単独設置の場合における問題、すなわち排ガ
ス温度が高い及び高脱硝率を必要とする問題を解決し、
ガスタービンを単独で設置しても、ＮＯＸ排出量を極め
て少なくすることができ、しかも高出力・高効率が得ら
れる発電システムを提供することができる。
スタービン単独設置の場合における問題、すなわち排ガ
ス温度が高い及び高脱硝率を必要とする問題を解決し、
ガスタービンを単独で設置しても、ＮＯＸ排出量を極め
て少なくすることができ、しかも高出力・高効率が得ら
れる発電システムを提供することができる。
【図１】本発明に係るガスタービン単独発電システムの
一例を示す系統図である。
一例を示す系統図である。
【図２】本発明と比較されるガスタービン単独発電シス
テムの一例を示す系統図である。
テムの一例を示す系統図である。
【図３】本発明と比較されるガスタービン単独発電シス
テムの他の例を示す系統図である。
テムの他の例を示す系統図である。
１ ガスタービン発電装置 ２ 空気圧縮機 ３ ガスタービン燃焼器 ４ ガスタービン ５ 発電機 ６ 排熱回収ボイラ ７ 脱硝装置 ８ 蒸気噴射系統 ９ 煙突
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 健一 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】ガスタービンから排出される燃焼排ガス中
から窒素酸化物を除去する脱硝装置を備えたガスタービ
ン単独発電システムにおいて、前記ガスタービンと前記
脱硝装置との間に排ガス冷却用の排熱回収ボイラを設置
すると共に、この排熱回収ボイラで発生した蒸気のすべ
てをガスタービン燃焼器内に噴射する蒸気噴射系統を設
けたことを特徴とするガスタービン単独発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28050392A JPH06108877A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | ガスタービン単独発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28050392A JPH06108877A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | ガスタービン単独発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06108877A true JPH06108877A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17626002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28050392A Withdrawn JPH06108877A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | ガスタービン単独発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06108877A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6502403B1 (en) | 2000-04-05 | 2003-01-07 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Steam-injection type gas turbine |
| JP2010025108A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | General Electric Co <Ge> | 排気ガスから熱エネルギーを除去するためのヒートパイプ |
| JP2010077930A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Toyota Motor Corp | 抽気式ガスタービンエンジン |
| CN118532242A (zh) * | 2024-05-09 | 2024-08-23 | 西安热工研究院有限公司 | 火电机组深度调峰系统及方法 |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP28050392A patent/JPH06108877A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6502403B1 (en) | 2000-04-05 | 2003-01-07 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Steam-injection type gas turbine |
| JP2010025108A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | General Electric Co <Ge> | 排気ガスから熱エネルギーを除去するためのヒートパイプ |
| JP2010077930A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Toyota Motor Corp | 抽気式ガスタービンエンジン |
| CN118532242A (zh) * | 2024-05-09 | 2024-08-23 | 西安热工研究院有限公司 | 火电机组深度调峰系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |