JPH0623723Y2 - 燃焼器噴射蒸気ドレン処理装置 - Google Patents
燃焼器噴射蒸気ドレン処理装置Info
- Publication number
- JPH0623723Y2 JPH0623723Y2 JP16186288U JP16186288U JPH0623723Y2 JP H0623723 Y2 JPH0623723 Y2 JP H0623723Y2 JP 16186288 U JP16186288 U JP 16186288U JP 16186288 U JP16186288 U JP 16186288U JP H0623723 Y2 JPH0623723 Y2 JP H0623723Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drain
- steam
- combustor
- injection
- injection steam
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案はガスタービンと、蒸気タービンとから構成され
る複合サイクル発電プラントに係り、特にガスタービン
の燃焼器への噴射蒸気ドレンを適切なタイミングで排出
するようにした燃焼器噴射蒸気ドレン処理装置に関す
る。
る複合サイクル発電プラントに係り、特にガスタービン
の燃焼器への噴射蒸気ドレンを適切なタイミングで排出
するようにした燃焼器噴射蒸気ドレン処理装置に関す
る。
（従来の技術） 近年複合サイクル発電プラントが多用される様になって
きた。
きた。
このプラントはガスタービンから出た排ガスを排熱回収
熱交換器に送って蒸気を発生させ、この蒸気で蒸気ター
ビンを駆動することにより、蒸気タービンによって得た
動力と、ガスタービンによる動力とを合わせて一段と効
率の良い設備運用を図ろうとするもので、ガスタービン
の排ガスが保有している熱を利用する点で省エネルギー
に寄与し、また、起動・停止に要する時間が比較的短い
という利点もあって、広く採用されるようになってきた
ものである。
熱交換器に送って蒸気を発生させ、この蒸気で蒸気ター
ビンを駆動することにより、蒸気タービンによって得た
動力と、ガスタービンによる動力とを合わせて一段と効
率の良い設備運用を図ろうとするもので、ガスタービン
の排ガスが保有している熱を利用する点で省エネルギー
に寄与し、また、起動・停止に要する時間が比較的短い
という利点もあって、広く採用されるようになってきた
ものである。
第３図は、従来の複合サイクル発電の主要部を示すもの
で、圧縮機１，燃焼器２，ガスタービン３から構成され
るガスタービン系、蒸気タービン４，復水器５から構成
される蒸気タービン系、そして双方の系を結ぶ位置に設
けられる排熱回収熱交換器６を備えている。なお、図中
符号７は発電機を示している。
で、圧縮機１，燃焼器２，ガスタービン３から構成され
るガスタービン系、蒸気タービン４，復水器５から構成
される蒸気タービン系、そして双方の系を結ぶ位置に設
けられる排熱回収熱交換器６を備えている。なお、図中
符号７は発電機を示している。
上設構成において、圧縮機１からの高圧空気は燃焼器２
に送られ、ここで燃料が加えられる。燃焼ガスはガスタ
ービン３に送られ、熱エネルギーはここで動力に変換さ
れる。ガスタービン３を出た排ガスは、排熱回収熱交換
器６に送られ、給水を加熱する。この発生蒸気は蒸気タ
ービン４に送られ、熱エネルギーは再び動力に変換され
る。発電機７はガスタービン３および蒸気タービン４の
双方によって回され、電気出力を生じる。なお、蒸気タ
ービン４の排気は復水器５にて復水として回収される。
に送られ、ここで燃料が加えられる。燃焼ガスはガスタ
ービン３に送られ、熱エネルギーはここで動力に変換さ
れる。ガスタービン３を出た排ガスは、排熱回収熱交換
器６に送られ、給水を加熱する。この発生蒸気は蒸気タ
ービン４に送られ、熱エネルギーは再び動力に変換され
る。発電機７はガスタービン３および蒸気タービン４の
双方によって回され、電気出力を生じる。なお、蒸気タ
ービン４の排気は復水器５にて復水として回収される。
また、燃焼器２には、ガスタービン３からの排ガス中の
窒素酸化物（以下、ＮＯｘと称する）を低下するために
蒸気を噴射する。この噴射蒸気系統を第４図に示す。噴
射蒸気系統は２つの蒸気源を有する。すなわち、蒸気タ
ービン４からの抽気は抽気管８を通り逆止弁９を経て減
温器10に送られる。一方、主蒸気管11に結ばれる高温蒸
気管12からは、抽気管８内の蒸気圧力が設定圧力より低
い場合に蒸気が圧力調節弁13を経て減温器10に送られ
る。減温器10に送られた蒸気は設定温度に制御する注水
弁14にて冷却水と混合される。この温度降下した蒸気は
噴射蒸気管15を通り、流量発信器16，止め弁17，流量調
節弁18を経て燃焼器２内に噴射される。また、流量発信
器16の前の噴射蒸気管15には、ドレン管19が接続されて
おり、蒸気ドレンがドレントラップ20を介してドレンピ
ット20aへ排出される。
窒素酸化物（以下、ＮＯｘと称する）を低下するために
蒸気を噴射する。この噴射蒸気系統を第４図に示す。噴
射蒸気系統は２つの蒸気源を有する。すなわち、蒸気タ
ービン４からの抽気は抽気管８を通り逆止弁９を経て減
温器10に送られる。一方、主蒸気管11に結ばれる高温蒸
気管12からは、抽気管８内の蒸気圧力が設定圧力より低
い場合に蒸気が圧力調節弁13を経て減温器10に送られ
る。減温器10に送られた蒸気は設定温度に制御する注水
弁14にて冷却水と混合される。この温度降下した蒸気は
噴射蒸気管15を通り、流量発信器16，止め弁17，流量調
節弁18を経て燃焼器２内に噴射される。また、流量発信
器16の前の噴射蒸気管15には、ドレン管19が接続されて
おり、蒸気ドレンがドレントラップ20を介してドレンピ
ット20aへ排出される。
（考案が解決しようとする課題） 上述した従来方式では、噴射蒸気管15で発生する蒸気ド
レンはドレントラップ20によって捕獲される。一般に、
減温器10は、蒸気と冷却水とをうまく混合させるのに直
線状の管路を長く取らなければならないが、発電プラン
トでは、要求されるレイアウトが得られないため、負荷
変動時に大量に発生するドレンやトラップ20で処理しき
れなくなり、その一部が噴射蒸気と共に燃焼器２に流れ
ることが考えられる。仮に、大量のドレンが燃焼器２に
流入するとなると、メタル部分の熱収縮が大きくなり、
過大な応力のために燃焼器２が損傷を受ける可能性があ
る。
レンはドレントラップ20によって捕獲される。一般に、
減温器10は、蒸気と冷却水とをうまく混合させるのに直
線状の管路を長く取らなければならないが、発電プラン
トでは、要求されるレイアウトが得られないため、負荷
変動時に大量に発生するドレンやトラップ20で処理しき
れなくなり、その一部が噴射蒸気と共に燃焼器２に流れ
ることが考えられる。仮に、大量のドレンが燃焼器２に
流入するとなると、メタル部分の熱収縮が大きくなり、
過大な応力のために燃焼器２が損傷を受ける可能性があ
る。
したがって、本考案の目的はプラント負荷変動時に大量
発生するドレンを速やかに処理し、これによりドレンが
噴射蒸気と共に燃焼器に流入するのを防止するようにし
た噴射蒸気ドレン処理装置を提供することにある。
発生するドレンを速やかに処理し、これによりドレンが
噴射蒸気と共に燃焼器に流入するのを防止するようにし
た噴射蒸気ドレン処理装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本考案は上記の目的を達成するために燃焼器に噴射蒸気
を導く噴射蒸気管から分岐され、他端をドレンピットと
結ばれるドレントラップを有するドレン管と、このドレ
ン管のドレントラップと並列に設けられたドレン弁とを
備え、燃焼器に流れる噴射蒸気がプラントの運転条件の
変動により多量に凝縮したとき、ドレン弁を開放してド
レンを系外に排出するようにしたことを特徴とする。
を導く噴射蒸気管から分岐され、他端をドレンピットと
結ばれるドレントラップを有するドレン管と、このドレ
ン管のドレントラップと並列に設けられたドレン弁とを
備え、燃焼器に流れる噴射蒸気がプラントの運転条件の
変動により多量に凝縮したとき、ドレン弁を開放してド
レンを系外に排出するようにしたことを特徴とする。
（作用） 本考案はドレンが発生しやすい条件として温度制御の遅
れが著しい負荷変化率の大きいとき、また蒸気流量が減
少したとき、さらに蒸気の過熱度が低下したときにドレ
ン弁を開放するようにする。
れが著しい負荷変化率の大きいとき、また蒸気流量が減
少したとき、さらに蒸気の過熱度が低下したときにドレ
ン弁を開放するようにする。
これにより噴射蒸気管内で発生したドレンをすみやかに
系外に排出させることができる。
系外に排出させることができる。
（実施例） 本考案の実施例を第１図および第２図を参照して説明す
る。
る。
なお、第１図の構成中、第３図に示される構成と同一の
ものには同一の符号を付して、その説明を省略する。
ものには同一の符号を付して、その説明を省略する。
第１図において、ドレン管19にはドレントラップ20と並
列にドレン弁21が設けられる。このドレン弁21は２位置
動作形の弁で、ドレン弁制御装置22から出力される制御
信号により開閉動作する。ドレン弁制御装置22には負荷
信号ａ，流量発信器16から出力される噴射蒸気流量信号
ｂおよび圧力発信器23から出力される噴射蒸気圧力信号
ｃがそれぞれ入力され、次に述べる演算が実行される。
第２図はドレン弁制御装置22における演算機能について
示している。負荷信号ａは微分器24に入力され、そこで
変化率が演算される。負荷変化率信号ｄは比較器25に出
力されて信号発生器26から出力される変化率目標信号と
の間で偏差が求められ、偏差により弁位置を決定する開
度指令信号ｅがオア回路27に出力される。
列にドレン弁21が設けられる。このドレン弁21は２位置
動作形の弁で、ドレン弁制御装置22から出力される制御
信号により開閉動作する。ドレン弁制御装置22には負荷
信号ａ，流量発信器16から出力される噴射蒸気流量信号
ｂおよび圧力発信器23から出力される噴射蒸気圧力信号
ｃがそれぞれ入力され、次に述べる演算が実行される。
第２図はドレン弁制御装置22における演算機能について
示している。負荷信号ａは微分器24に入力され、そこで
変化率が演算される。負荷変化率信号ｄは比較器25に出
力されて信号発生器26から出力される変化率目標信号と
の間で偏差が求められ、偏差により弁位置を決定する開
度指令信号ｅがオア回路27に出力される。
また、流量発信器16からの噴射蒸気流量信号ｂは比較器
28に入力され、そこで信号発信器29から出力される流量
目標信号との間で偏差が演算され、偏差により弁位置を
決定する開度指令信号ｆがオア回路27に出力される。
28に入力され、そこで信号発信器29から出力される流量
目標信号との間で偏差が演算され、偏差により弁位置を
決定する開度指令信号ｆがオア回路27に出力される。
さらに、圧力発信器22から出力される噴射圧力信号ｃは
演算器30に入力され、そこでその圧力に応じた飽和温度
が演算される。飽和温度信号ｇは比較器31に出力されて
信号発信器32から与えられる飽和温度目標信号との間で
偏差が求められ、偏差により弁位置を決定する開度指令
信号ｈとしてオア回路27に出力される。オア回路27では
開度指令信号ｅ，ｆ，ｈのいずれか１つの信号が入力さ
れたとき、ドレン弁21を全開位置に置き、一方これらの
信号ｅ，ｆ，ｇが与えられない場合には全閉位置に置く
開度指令信号ｉを出力する。なお、図中符号28はノット
回路を示している。
演算器30に入力され、そこでその圧力に応じた飽和温度
が演算される。飽和温度信号ｇは比較器31に出力されて
信号発信器32から与えられる飽和温度目標信号との間で
偏差が求められ、偏差により弁位置を決定する開度指令
信号ｈとしてオア回路27に出力される。オア回路27では
開度指令信号ｅ，ｆ，ｈのいずれか１つの信号が入力さ
れたとき、ドレン弁21を全開位置に置き、一方これらの
信号ｅ，ｆ，ｇが与えられない場合には全閉位置に置く
開度指令信号ｉを出力する。なお、図中符号28はノット
回路を示している。
上記実施例の構成は次のように動作する。負荷変化率が
大きいときは負荷信号ａに基づいて比較器25から開度指
令信号ｅが出力され、オア回路27を経てドレン弁22が開
かれる。また、噴射蒸気量が少ないときは噴射蒸気流量
信号ｂに基づいて比較器28から開度指令信号ｆが出力さ
れ、オア回路27を経てドレン弁22が全開される。さらに
噴射蒸気の飽和温度が飽和温度に近いときは噴射蒸気圧
力信号ｃに基づいて比較器31から開度指令信号ｈが出力
され、オア回路27を経てドレン弁22が開かれる。これに
より、上記各条件ではドレン弁22の開放により多量のド
レンの排出が可能になり、燃焼器２にドレンが流入する
のが防止される。
大きいときは負荷信号ａに基づいて比較器25から開度指
令信号ｅが出力され、オア回路27を経てドレン弁22が開
かれる。また、噴射蒸気量が少ないときは噴射蒸気流量
信号ｂに基づいて比較器28から開度指令信号ｆが出力さ
れ、オア回路27を経てドレン弁22が全開される。さらに
噴射蒸気の飽和温度が飽和温度に近いときは噴射蒸気圧
力信号ｃに基づいて比較器31から開度指令信号ｈが出力
され、オア回路27を経てドレン弁22が開かれる。これに
より、上記各条件ではドレン弁22の開放により多量のド
レンの排出が可能になり、燃焼器２にドレンが流入する
のが防止される。
一方、負荷変化率が小さいとき、また噴射蒸気量が多い
とき、さらに噴射蒸気の飽和温度が飽和温度よりも低い
ときには開度指令信号ｅ，ｆ，ｈがいずれも出されない
ため、ドレン弁22は開かれず、したがって、このときは
ドレントラップ20の能力の範囲でドレンが排出される。
とき、さらに噴射蒸気の飽和温度が飽和温度よりも低い
ときには開度指令信号ｅ，ｆ，ｈがいずれも出されない
ため、ドレン弁22は開かれず、したがって、このときは
ドレントラップ20の能力の範囲でドレンが排出される。
以上述べたように本考案は、ドレントラップと並列にド
レン弁を設置し、ドレンが発生しやすい条件、すなわち
温度制御の遅れが著しい負荷変化率の大きいとき、ま
た、蒸気流量が減少し蒸気流速も小さくなり、減温効果
が低下するとき、さらに蒸気圧力の変動に伴い蒸気流体
の過熱度が減少し、ドレン発生域となったときドレン弁
を開放せしめるようにしているから、発生したドレンを
ドレン管を通して排出でき、燃焼器へドレンの混入を防
止することができる。
レン弁を設置し、ドレンが発生しやすい条件、すなわち
温度制御の遅れが著しい負荷変化率の大きいとき、ま
た、蒸気流量が減少し蒸気流速も小さくなり、減温効果
が低下するとき、さらに蒸気圧力の変動に伴い蒸気流体
の過熱度が減少し、ドレン発生域となったときドレン弁
を開放せしめるようにしているから、発生したドレンを
ドレン管を通して排出でき、燃焼器へドレンの混入を防
止することができる。
第１図は本考案による燃焼器噴射蒸気ドレン処理装置の
一実施例を示す構成図、第２図は本考案によるドレン弁
制御装置の機能ブロック図、第３図は従来の複合サイク
ル発電プラントを示す構成図、第４図は従来の燃焼器噴
射蒸気系統を示す系統図である。 ２…燃焼器、８…抽気管 15…噴射蒸気管、16…流量発信器 19…ドレン管、20…ドレントラップ 21，ドレン弁、22…ドレン弁制御装置 23…圧力発信器、24…微分器 25,28,31…比較器、30…演算器
一実施例を示す構成図、第２図は本考案によるドレン弁
制御装置の機能ブロック図、第３図は従来の複合サイク
ル発電プラントを示す構成図、第４図は従来の燃焼器噴
射蒸気系統を示す系統図である。 ２…燃焼器、８…抽気管 15…噴射蒸気管、16…流量発信器 19…ドレン管、20…ドレントラップ 21，ドレン弁、22…ドレン弁制御装置 23…圧力発信器、24…微分器 25,28,31…比較器、30…演算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松井 昭治 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−134819（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−205424（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−150039（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】燃焼器に噴射蒸気を導く噴射蒸気管から分
岐され、他端をドレンピットと結ばれるドレントラップ
を有するドレン管と、このドレン管の前記ドレントラッ
プと並列に設けられたドレン弁とを備え、前記燃焼器に
流れる噴射蒸気がプラントの運転条件の変動により多量
に凝縮するときに前記ドレン弁を開放してドレンを系外
に排出するようにしたことを特徴とする燃焼器噴射蒸気
ドレン処理装置。 - 【請求項２】前記ドレン弁がプラント負荷信号，噴射蒸
気流量信号および噴射蒸気圧力信号に基づいてそれぞれ
目標値との間で偏差を求め、その何れか一つの偏差が大
きい場合に開放されるように制御回路を構成したドレン
弁制御装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の
燃焼器噴射蒸気ドレン処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16186288U JPH0623723Y2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 燃焼器噴射蒸気ドレン処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16186288U JPH0623723Y2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 燃焼器噴射蒸気ドレン処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283334U JPH0283334U (ja) | 1990-06-27 |
| JPH0623723Y2 true JPH0623723Y2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=31445173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16186288U Expired - Lifetime JPH0623723Y2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 燃焼器噴射蒸気ドレン処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623723Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-12-15 JP JP16186288U patent/JPH0623723Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0283334U (ja) | 1990-06-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |