JPH06317106A - 蒸気−ガスタービン複合式発電プラント - Google Patents
蒸気−ガスタービン複合式発電プラントInfo
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- JPH06317106A JPH06317106A JP6005766A JP576694A JPH06317106A JP H06317106 A JPH06317106 A JP H06317106A JP 6005766 A JP6005766 A JP 6005766A JP 576694 A JP576694 A JP 576694A JP H06317106 A JPH06317106 A JP H06317106A
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- 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
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- F01K23/103—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 afterburner in exhaust boiler
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- 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]
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- 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】
【目的】 部分負荷運転中、ガスタービンの過剰排気熱
発生の結果として効率が低減しない蒸気−ガスタービン
複合式発電プラントを提供する。 【構成】 蒸気−ガスタービン複合式発電プラントは、
蒸気タービンユニット３と、該蒸気タービンユニットに
蒸気を供給するためのボイラユニット２と、ガスタービ
ンの排気ガスを前記ボイラユニット２に供給するための
排気ガスダクト構造１７を備えたガスタービンユニット
１と、排気ガスを大気中に排出するための排ガス筒１９
とを含む。排気ガスダクト構造１７は、排ガス筒１９を
介して排出される排気ガス流内に配置された少なくとも
１つの熱回収蒸気発生器を備え、該熱回収蒸気発生器
は、そこで発生する蒸気を蒸気タービンユニット３に供
給する。
発生の結果として効率が低減しない蒸気−ガスタービン
複合式発電プラントを提供する。 【構成】 蒸気−ガスタービン複合式発電プラントは、
蒸気タービンユニット３と、該蒸気タービンユニットに
蒸気を供給するためのボイラユニット２と、ガスタービ
ンの排気ガスを前記ボイラユニット２に供給するための
排気ガスダクト構造１７を備えたガスタービンユニット
１と、排気ガスを大気中に排出するための排ガス筒１９
とを含む。排気ガスダクト構造１７は、排ガス筒１９を
介して排出される排気ガス流内に配置された少なくとも
１つの熱回収蒸気発生器を備え、該熱回収蒸気発生器
は、そこで発生する蒸気を蒸気タービンユニット３に供
給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複合サイクル発電プラ
ント、特に高効率のブレイトン／ランキンサイクル（Br
ayton／Rankine cycle）構造を有する蒸気−ガスタービ
ン複合式発電プラントに関するものである。
ント、特に高効率のブレイトン／ランキンサイクル（Br
ayton／Rankine cycle）構造を有する蒸気−ガスタービ
ン複合式発電プラントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】慣用の蒸気発電プラントの効率は、ボイ
ラの排気から可能な限り多くの熱を回収してボイラ用の
燃焼空気に伝えるように排気ダクトに燃焼空気予熱器を
備えるガス、油或は石炭燃焼ボイラを備えた慣用の蒸気
タービン発電プラントに燃焼ガスタービンを一体的に組
み入れることによって改善されてきた。しかし、複合サ
イクル発電プラントにおいては、ボイラがその燃焼ガス
として関連のガスタービンの高温排ガスを受けるので、
燃焼空気予熱器は必要とされない。
ラの排気から可能な限り多くの熱を回収してボイラ用の
燃焼空気に伝えるように排気ダクトに燃焼空気予熱器を
備えるガス、油或は石炭燃焼ボイラを備えた慣用の蒸気
タービン発電プラントに燃焼ガスタービンを一体的に組
み入れることによって改善されてきた。しかし、複合サ
イクル発電プラントにおいては、ボイラがその燃焼ガス
として関連のガスタービンの高温排ガスを受けるので、
燃焼空気予熱器は必要とされない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような複合サイク
ルのものにおいてボイラ排気中に含まれるエネルギを回
収するために、上述の蒸気サイクルの給水の一部又は全
部が、ボイラの下流側に設置されている排ガス筒のガス
冷却器を通される。ボイラの負荷が比較的低い場合に、
ガスタービンからの排気ガスがボイラを側路することが
できるようにボイラバイパス路が設けられている例が多
い。しかし、全ての排気ガスは、ボイラをバイパスする
排気ガスがボイラ排出ガスと再合流する箇所の下流側に
配設されている排ガス筒のガス冷却器を通流する。従っ
て、このガス冷却器は、制御可能なバイパス流構造を備
えていない限り、全ガスタービン排気流に常時さらされ
ることになる。
ルのものにおいてボイラ排気中に含まれるエネルギを回
収するために、上述の蒸気サイクルの給水の一部又は全
部が、ボイラの下流側に設置されている排ガス筒のガス
冷却器を通される。ボイラの負荷が比較的低い場合に、
ガスタービンからの排気ガスがボイラを側路することが
できるようにボイラバイパス路が設けられている例が多
い。しかし、全ての排気ガスは、ボイラをバイパスする
排気ガスがボイラ排出ガスと再合流する箇所の下流側に
配設されている排ガス筒のガス冷却器を通流する。従っ
て、このガス冷却器は、制御可能なバイパス流構造を備
えていない限り、全ガスタービン排気流に常時さらされ
ることになる。
【０００４】単一の工業用大形ガスタービンの体積流量
を調節する能力は極く限られている点に注目されたい。
従って、排ガス筒のガス冷却器から利用可能なエネルギ
は、発電所負荷範囲に亙って大きく変動することはな
い。しかし、排ガス筒のガス冷却器を流れる給水は、発
電プラントの負荷の減少に伴い相当に減少する。従っ
て、発電プラントの負荷が僅かに減少しても、排ガス筒
のガス冷却器内の給水の温度はその飽和点に達し、その
ために、給水が排ガス筒のガス冷却器からボイラに流れ
る間に蒸気発生が起こり得る。このような望ましくない
現象を回避するために、排ガス筒のガス冷却器を流れる
全負荷時の給水流量が一般に常時維持され、ボイラが給
水の一部分しか要求しない部分負荷運転中は、残余分の
給水が復水器に落とされている。復水器に落とされる給
水のエネルギは回収されず損失となるため、運転効率は
減少する。
を調節する能力は極く限られている点に注目されたい。
従って、排ガス筒のガス冷却器から利用可能なエネルギ
は、発電所負荷範囲に亙って大きく変動することはな
い。しかし、排ガス筒のガス冷却器を流れる給水は、発
電プラントの負荷の減少に伴い相当に減少する。従っ
て、発電プラントの負荷が僅かに減少しても、排ガス筒
のガス冷却器内の給水の温度はその飽和点に達し、その
ために、給水が排ガス筒のガス冷却器からボイラに流れ
る間に蒸気発生が起こり得る。このような望ましくない
現象を回避するために、排ガス筒のガス冷却器を流れる
全負荷時の給水流量が一般に常時維持され、ボイラが給
水の一部分しか要求しない部分負荷運転中は、残余分の
給水が復水器に落とされている。復水器に落とされる給
水のエネルギは回収されず損失となるため、運転効率は
減少する。
【０００５】従って、本発明の主たる目的は、部分負荷
運転中、ガスタービンの過剰排気熱発生の結果として効
率が低減しない蒸気−ガスタービン複合式発電プラント
を提供することにある。
運転中、ガスタービンの過剰排気熱発生の結果として効
率が低減しない蒸気−ガスタービン複合式発電プラント
を提供することにある。
【０００６】上述の目的を達成するため、本発明によれ
ば、蒸気タービンユニットと、該蒸気タービンユニット
に蒸気を供給するためのボイラユニットと、ガスタービ
ンの排気ガスを前記ボイラユニットに供給するための排
気ガスダクト構造を備えたガスタービンユニットと、排
気ガスを大気中に排出するための排ガス筒とを含む蒸気
−ガスタービン複合式発電プラントにおいて、前記排気
ガスダクト構造は、前記排ガス筒を介して排出される排
気ガス流内に配置された少なくとも１つの熱回収蒸気発
生器を備え、該熱回収蒸気発生器は、同熱回収蒸気発生
器内に発生される蒸気を前記蒸気タービンユニットに供
給するように該蒸気タービンユニットに接続されてい
る。
ば、蒸気タービンユニットと、該蒸気タービンユニット
に蒸気を供給するためのボイラユニットと、ガスタービ
ンの排気ガスを前記ボイラユニットに供給するための排
気ガスダクト構造を備えたガスタービンユニットと、排
気ガスを大気中に排出するための排ガス筒とを含む蒸気
−ガスタービン複合式発電プラントにおいて、前記排気
ガスダクト構造は、前記排ガス筒を介して排出される排
気ガス流内に配置された少なくとも１つの熱回収蒸気発
生器を備え、該熱回収蒸気発生器は、同熱回収蒸気発生
器内に発生される蒸気を前記蒸気タービンユニットに供
給するように該蒸気タービンユニットに接続されてい
る。
【０００７】本発明に従う構成によれば、複合ガスター
ビン及び慣用の火力ボイラを備えた発電プラントの全て
の利用可能な排ガス筒のガスエネルギを、部分負荷運転
中にも取り出すことができる。また、排ガス筒のガス冷
却器における蒸気発生に関連する問題も解決される。
ビン及び慣用の火力ボイラを備えた発電プラントの全て
の利用可能な排ガス筒のガスエネルギを、部分負荷運転
中にも取り出すことができる。また、排ガス筒のガス冷
却器における蒸気発生に関連する問題も解決される。
【０００８】好適な実施例によると、上述した蒸気−ガ
スタービン複合式発電プラントにおいて、前記蒸気ター
ビンユニットは、高圧タービン、中間圧タービン及び低
圧タービンからなり、この中間圧タービンに前記１つの
熱回収蒸気発生器が接続されている。その場合、前記熱
回収蒸気発生器は、中間圧タービンの上流で前記排気ガ
ス流内に配置された蒸気過熱器を介して前記中間圧ター
ビンに接続することができる。また、排気ガス流中に
は、上述した１つの熱回収蒸気発生器の下流側で他の熱
回収蒸気発生器が配置される。この他の熱回収蒸気発生
器は、上述した１つの熱回収蒸気発生器よりも低温・低
圧で運転されると共に、蒸気を低圧タービンに搬送する
ため該低圧タービンに接続されるものである。また、こ
の他の熱回収蒸気発生器は、上述した１つの熱回収蒸気
発生器の上流で前記排気ガス流中に配置された少なくと
も１つの過熱器を介して前記低圧タービンに接続され
る。この他の熱回収蒸気発生器に２つの過熱器を接続し
た場合、一方の過熱器は、前記１つの熱回収蒸気発生器
の直ぐ上流で排気ガス流中に配置され、他方の過熱器
は、ボイラの上流側に配置される。ボイラの上流側で前
記排気ガス流中に第３の熱回収蒸気発生器を配置して、
この第３の熱回収蒸気発生器を上述した１つの熱回収蒸
気発生器よりも高温・高圧で運転することができる。こ
の第３の熱回収蒸気発生器は、前記高圧タービンに蒸気
を搬送するため同高圧タービンに接続される。その場
合、第３の熱回収蒸気発生器は、前記ガスタービンのダ
クト構造の近くで同第３の熱回収蒸気発生器の上流の排
気ガス流中に配設された過熱器を介して前記高圧タービ
ンに接続される。前記ダクト構造には、上述した第３の
熱回収蒸気発生器とそれに関連した過熱器との間に再熱
器を配置しうる。この再熱器は、前記高圧タービンから
排出された蒸気を受けるように同高圧タービンに接続さ
れると共に、同再熱器で再熱された後の蒸気を前記中間
圧タービンに供給するように同中間圧タービンに接続さ
れている。上述した１つの熱回収蒸気発生器と関連した
過熱器は、前記再熱器を介して前記中間圧タービンに蒸
気を供給するように同再熱器に接続されている。
スタービン複合式発電プラントにおいて、前記蒸気ター
ビンユニットは、高圧タービン、中間圧タービン及び低
圧タービンからなり、この中間圧タービンに前記１つの
熱回収蒸気発生器が接続されている。その場合、前記熱
回収蒸気発生器は、中間圧タービンの上流で前記排気ガ
ス流内に配置された蒸気過熱器を介して前記中間圧ター
ビンに接続することができる。また、排気ガス流中に
は、上述した１つの熱回収蒸気発生器の下流側で他の熱
回収蒸気発生器が配置される。この他の熱回収蒸気発生
器は、上述した１つの熱回収蒸気発生器よりも低温・低
圧で運転されると共に、蒸気を低圧タービンに搬送する
ため該低圧タービンに接続されるものである。また、こ
の他の熱回収蒸気発生器は、上述した１つの熱回収蒸気
発生器の上流で前記排気ガス流中に配置された少なくと
も１つの過熱器を介して前記低圧タービンに接続され
る。この他の熱回収蒸気発生器に２つの過熱器を接続し
た場合、一方の過熱器は、前記１つの熱回収蒸気発生器
の直ぐ上流で排気ガス流中に配置され、他方の過熱器
は、ボイラの上流側に配置される。ボイラの上流側で前
記排気ガス流中に第３の熱回収蒸気発生器を配置して、
この第３の熱回収蒸気発生器を上述した１つの熱回収蒸
気発生器よりも高温・高圧で運転することができる。こ
の第３の熱回収蒸気発生器は、前記高圧タービンに蒸気
を搬送するため同高圧タービンに接続される。その場
合、第３の熱回収蒸気発生器は、前記ガスタービンのダ
クト構造の近くで同第３の熱回収蒸気発生器の上流の排
気ガス流中に配設された過熱器を介して前記高圧タービ
ンに接続される。前記ダクト構造には、上述した第３の
熱回収蒸気発生器とそれに関連した過熱器との間に再熱
器を配置しうる。この再熱器は、前記高圧タービンから
排出された蒸気を受けるように同高圧タービンに接続さ
れると共に、同再熱器で再熱された後の蒸気を前記中間
圧タービンに供給するように同中間圧タービンに接続さ
れている。上述した１つの熱回収蒸気発生器と関連した
過熱器は、前記再熱器を介して前記中間圧タービンに蒸
気を供給するように同再熱器に接続されている。
【０００９】
【実施例】図１に示すように、蒸気−ガスタービン複合
式発電プラントは、燃焼タービン即ちガスタービンから
高温の燃焼ガスを受けて、該燃焼ガス内に含まれるエネ
ルギを蒸気に変換する蒸気発生部（ボイラユニット）２
に連結されたガスタービン発電機部（ガスタービンユニ
ット）１を含む。一般に、付加燃料の燃焼によってボイ
ラにより増大する蒸気は蒸気タービン発電機部（蒸気タ
ービンユニット）３に供給される。
式発電プラントは、燃焼タービン即ちガスタービンから
高温の燃焼ガスを受けて、該燃焼ガス内に含まれるエネ
ルギを蒸気に変換する蒸気発生部（ボイラユニット）２
に連結されたガスタービン発電機部（ガスタービンユニ
ット）１を含む。一般に、付加燃料の燃焼によってボイ
ラにより増大する蒸気は蒸気タービン発電機部（蒸気タ
ービンユニット）３に供給される。
【００１０】図示のように、蒸気タービン発電機部３
は、高圧タービン４と中間圧タービン５と低圧タービン
６とを備えており、これ等のタービンは全て発電機７に
連結されている。蒸気は、これ等の各種タービンを通流
した後、復水器８で復水され、次いで復水は、各種ター
ビンの種々の段から蒸気を受ける給水加熱器９、１０、
１１、１２、１３、１４、１５及び１６で段階的に予熱
される。この蒸気タービン発電機部は、本出願人の特開
平０５ー１３３２０２号公報に記載されているものと実
質的に同じである。
は、高圧タービン４と中間圧タービン５と低圧タービン
６とを備えており、これ等のタービンは全て発電機７に
連結されている。蒸気は、これ等の各種タービンを通流
した後、復水器８で復水され、次いで復水は、各種ター
ビンの種々の段から蒸気を受ける給水加熱器９、１０、
１１、１２、１３、１４、１５及び１６で段階的に予熱
される。この蒸気タービン発電機部は、本出願人の特開
平０５ー１３３２０２号公報に記載されているものと実
質的に同じである。
【００１１】蒸気発生部２は、種々の熱交換器及びボイ
ラ１８を含むと共に、ガスタービン発電機部１からの排
気を最終的に排出する排ガス筒１９で終端するダクト構
造１７を含む。
ラ１８を含むと共に、ガスタービン発電機部１からの排
気を最終的に排出する排ガス筒１９で終端するダクト構
造１７を含む。
【００１２】全出力運転中は、高圧タービン４を駆動す
るための高圧蒸気の殆どのものはボイラ１８内で発生さ
れる。蒸気タービン発電機部３からの復水はボイラ１８
のエコノマイザ２０に戻される。ボイラ１８内で発生し
た蒸気は、ボイラ胴２１内に集められ、次いでボイラ１
８内に設けられている過熱器２２を介して高圧タービン
４に供給される。高圧タービン４から排出される蒸気
は、ボイラ１８内に配置されている再熱器２３に戻さ
れ、ここで蒸気は、再熱されて中間圧タービン５に給気
される。ダクト構造１７内には、ガスタービン発電機部
１に隣接する入口端に、第１の再熱器２３と並流配列で
第２の再熱器２４が配設されており、それにより、２つ
の再熱器２３及び２４の双方による高圧蒸気の再熱を可
能にしている。
るための高圧蒸気の殆どのものはボイラ１８内で発生さ
れる。蒸気タービン発電機部３からの復水はボイラ１８
のエコノマイザ２０に戻される。ボイラ１８内で発生し
た蒸気は、ボイラ胴２１内に集められ、次いでボイラ１
８内に設けられている過熱器２２を介して高圧タービン
４に供給される。高圧タービン４から排出される蒸気
は、ボイラ１８内に配置されている再熱器２３に戻さ
れ、ここで蒸気は、再熱されて中間圧タービン５に給気
される。ダクト構造１７内には、ガスタービン発電機部
１に隣接する入口端に、第１の再熱器２３と並流配列で
第２の再熱器２４が配設されており、それにより、２つ
の再熱器２３及び２４の双方による高圧蒸気の再熱を可
能にしている。
【００１３】排ガス筒１９に隣接して、ダクト構造１７
は、排気ガスを冷却するための熱回収蒸気発生器（ＨＲ
ＳＧと略称することもある）２５及び２６を備えてい
る。図示のように、２つの熱回収蒸気発生器２５及び２
６は異なった圧力及び温度で動作するように利用され
る。高温の熱回収蒸気発生器２６は低温の熱回収蒸気発
生器２５の上流側でダクト構造１７内に配設されてい
て、該熱回収蒸気発生器２６内で発生する蒸気を、蒸気
過熱器２７及び再熱器２４を介して、中間圧タービン５
に駆動蒸気として供給する。低温の熱回収蒸気発生器２
５は、該熱回収蒸気発生器２５内に発生する蒸気を、熱
回収蒸気発生器２６の上流側でダクト構造１７内に配設
されている蒸気加熱器２８ａ及びボイラ１８の上流側に
配設されている蒸気加熱器２８ｂを介して低圧蒸気ター
ビン６に供給する。熱回収蒸気発生器２５及び２６は双
方共に、最終段の熱交換器２９を介して復水器８からの
復水を供給される。尚、該熱交換器２９からの復水は、
直接低温側の熱回収蒸気発生器２５に流れるか又は高温
側の熱回収蒸気発生器２６の直ぐ下流に配設されている
別の熱交換器３０を介して該熱回収蒸気発生器２６へと
流れる。図１に示すように、付加的に、復水をエコノマ
イザ２０を介して循環させて給水加熱系に送り戻し、そ
れにより更にサイクル性能を改善することができる。
は、排気ガスを冷却するための熱回収蒸気発生器（ＨＲ
ＳＧと略称することもある）２５及び２６を備えてい
る。図示のように、２つの熱回収蒸気発生器２５及び２
６は異なった圧力及び温度で動作するように利用され
る。高温の熱回収蒸気発生器２６は低温の熱回収蒸気発
生器２５の上流側でダクト構造１７内に配設されてい
て、該熱回収蒸気発生器２６内で発生する蒸気を、蒸気
過熱器２７及び再熱器２４を介して、中間圧タービン５
に駆動蒸気として供給する。低温の熱回収蒸気発生器２
５は、該熱回収蒸気発生器２５内に発生する蒸気を、熱
回収蒸気発生器２６の上流側でダクト構造１７内に配設
されている蒸気加熱器２８ａ及びボイラ１８の上流側に
配設されている蒸気加熱器２８ｂを介して低圧蒸気ター
ビン６に供給する。熱回収蒸気発生器２５及び２６は双
方共に、最終段の熱交換器２９を介して復水器８からの
復水を供給される。尚、該熱交換器２９からの復水は、
直接低温側の熱回収蒸気発生器２５に流れるか又は高温
側の熱回収蒸気発生器２６の直ぐ下流に配設されている
別の熱交換器３０を介して該熱回収蒸気発生器２６へと
流れる。図１に示すように、付加的に、復水をエコノマ
イザ２０を介して循環させて給水加熱系に送り戻し、そ
れにより更にサイクル性能を改善することができる。
【００１４】熱回収蒸気発生器２５及び２６は、排気ガ
スが排ガス筒１９を介して排出される前に、該排気ガス
から利用可能な熱量を回収することが可能である。これ
等の熱回収蒸気発生器２５及び２６内で発生される蒸気
が蒸気タービン内で利用される間、熱回収蒸気発生器２
５及び２６は、それぞれ本質的に一定の温度で運転され
て本質的に一定の排気ガス温度を維持する。
スが排ガス筒１９を介して排出される前に、該排気ガス
から利用可能な熱量を回収することが可能である。これ
等の熱回収蒸気発生器２５及び２６内で発生される蒸気
が蒸気タービン内で利用される間、熱回収蒸気発生器２
５及び２６は、それぞれ本質的に一定の温度で運転され
て本質的に一定の排気ガス温度を維持する。
【００１５】図１に示すように、二基のＨＲＳＧを設け
て、第２の熱回収蒸気発生器２５を熱回収蒸気発生器２
６の直ぐ下流側で燃焼ガスダクトに配設し、後者よりも
低い温度で運転して、第１の熱回収蒸気発生器２６から
流出する燃焼ガスを更に冷却するようにするのが好まし
い。
て、第２の熱回収蒸気発生器２５を熱回収蒸気発生器２
６の直ぐ下流側で燃焼ガスダクトに配設し、後者よりも
低い温度で運転して、第１の熱回収蒸気発生器２６から
流出する燃焼ガスを更に冷却するようにするのが好まし
い。
【００１６】ボイラ１８の上流側で、ダクト構造１７
は、排気ガス温度を、慣用のボイラ構造が容易に受容し
得る温度に減少するために、別の熱回収蒸気発生器３１
の形態にあるタービン排ガス冷却器を備えることができ
る。その給水及び蒸気系はボイラ１８と本質的に並列に
配設されて、その給水を最も高温の給水加熱器１６から
受けて、蒸気を、ガスタービン発電機部１に隣接してダ
クト構造１７内に配設されている過熱器３２を介し高圧
タービン４に供給するように接続されている。
は、排気ガス温度を、慣用のボイラ構造が容易に受容し
得る温度に減少するために、別の熱回収蒸気発生器３１
の形態にあるタービン排ガス冷却器を備えることができ
る。その給水及び蒸気系はボイラ１８と本質的に並列に
配設されて、その給水を最も高温の給水加熱器１６から
受けて、蒸気を、ガスタービン発電機部１に隣接してダ
クト構造１７内に配設されている過熱器３２を介し高圧
タービン４に供給するように接続されている。
【００１７】所要の蒸気負荷に依存し、ガスタービン発
電機部１からの排気ガスの温度は、供給されるボイラ燃
料３３の燃焼によりボイラ１８に流入する際に上昇す
る。また、燃料の燃焼のために、吸入空気供給手段３４
を介し、付加的な吸気をダクト構造１７に供給すること
ができる。或る種の負荷条件下では、タービン排気ガス
を、風箱（ウインドボックス）３６を介してボイラ１８
に向けるか又はボイラをバイパスするようにダクト構造
内に揺動可能に配設されているダンパ３５を適当に位置
決めすることによって、ボイラ構造をタービン排気ガス
がバイパスするようにすることが可能である。
電機部１からの排気ガスの温度は、供給されるボイラ燃
料３３の燃焼によりボイラ１８に流入する際に上昇す
る。また、燃料の燃焼のために、吸入空気供給手段３４
を介し、付加的な吸気をダクト構造１７に供給すること
ができる。或る種の負荷条件下では、タービン排気ガス
を、風箱（ウインドボックス）３６を介してボイラ１８
に向けるか又はボイラをバイパスするようにダクト構造
内に揺動可能に配設されているダンパ３５を適当に位置
決めすることによって、ボイラ構造をタービン排気ガス
がバイパスするようにすることが可能である。
【００１８】ここに述べている蒸気タービン及びボイラ
に対する蒸気流並びに該蒸気タービン及びボイラからの
水の流れは、ＨＲＳＧを慣用の発電プラントへ付設して
も当該発電プラントの構造又は熱サイクルが変更しない
ように、蒸気タービン及びボイラ双方の外部に配設した
配管を介して実現される。
に対する蒸気流並びに該蒸気タービン及びボイラからの
水の流れは、ＨＲＳＧを慣用の発電プラントへ付設して
も当該発電プラントの構造又は熱サイクルが変更しない
ように、蒸気タービン及びボイラ双方の外部に配設した
配管を介して実現される。
【００１９】本発明による構成は、全負荷運転時におけ
る効率の改善を可能にするばかりではなく、発電プラン
トの負荷を減少するために、ボイラにおける燃料燃焼を
減少しつつガスタービンに対し全負荷を維持することが
できる部分負荷運転中においてさえも大きな効率を確保
することができる。実際、ボイラ内の燃料の燃焼が終了
するまで効率は改善し続けられ、ボイラ内の燃料の燃焼
の完了時点で、本発電プラントの運転は通常の複合サイ
クル発電プラントの運転に対応することになる。ガスタ
ービンの部分負荷運転により更に大きな負荷の減少が実
現される。しかし、部分負荷運転の全範囲に亙って、本
発明による装置は、排気ガスから利用可能な熱を常にＨ
ＲＳＧにより回収して発電に利用することができるの
で、最大のサイクル効率を確保できる。排ガス筒のガス
冷却器における蒸気発生を回避するために給水流を復水
器に落とす必要はない。
る効率の改善を可能にするばかりではなく、発電プラン
トの負荷を減少するために、ボイラにおける燃料燃焼を
減少しつつガスタービンに対し全負荷を維持することが
できる部分負荷運転中においてさえも大きな効率を確保
することができる。実際、ボイラ内の燃料の燃焼が終了
するまで効率は改善し続けられ、ボイラ内の燃料の燃焼
の完了時点で、本発電プラントの運転は通常の複合サイ
クル発電プラントの運転に対応することになる。ガスタ
ービンの部分負荷運転により更に大きな負荷の減少が実
現される。しかし、部分負荷運転の全範囲に亙って、本
発明による装置は、排気ガスから利用可能な熱を常にＨ
ＲＳＧにより回収して発電に利用することができるの
で、最大のサイクル効率を確保できる。排ガス筒のガス
冷却器における蒸気発生を回避するために給水流を復水
器に落とす必要はない。
【図１】 本発明による蒸気−ガスタービン複合式発電
プラントの構成を示す概略系統図である。
プラントの構成を示す概略系統図である。
１…ガスタービンユニット（ガスタービン発電機部）、
２…ボイラユニット（蒸気発生部）、３…蒸気タービン
ユニット（蒸気タービン発電機部）、４…高圧タービ
ン、５…中間圧タービン、６…低圧タービン、１７…ダ
クト構造、１８…ボイラ、１９…排ガス筒、２２…過熱
器、２３、２４…再熱器、２５、２６、３１…熱回収蒸
気発生器（ＨＲＳＧ）、２７…蒸気過熱器、３２…過熱
器。
２…ボイラユニット（蒸気発生部）、３…蒸気タービン
ユニット（蒸気タービン発電機部）、４…高圧タービ
ン、５…中間圧タービン、６…低圧タービン、１７…ダ
クト構造、１８…ボイラ、１９…排ガス筒、２２…過熱
器、２３、２４…再熱器、２５、２６、３１…熱回収蒸
気発生器（ＨＲＳＧ）、２７…蒸気過熱器、３２…過熱
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・アンジェロ・コスタンゾ アメリカ合衆国、オハイオ州、アクロン、 グレンマウント・アベニュー 2211
Claims (1)
- 【請求項１】 蒸気タービンユニットと、該蒸気タービ
ンユニットに蒸気を供給するためのボイラユニットと、
ガスタービンの排気ガスを前記ボイラユニットに供給す
るための排気ガスダクト構造を備えたガスタービンユニ
ットと、排気ガスを大気中に排出するための排ガス筒と
を含む蒸気−ガスタービン複合式発電プラントにおい
て、前記排気ガスダクト構造は、前記排ガス筒を介して
排出される排気ガス流内に配置された少なくとも１つの
熱回収蒸気発生器を備え、該熱回収蒸気発生器は、同熱
回収蒸気発生器内に発生される蒸気を前記蒸気タービン
ユニットに供給するように該蒸気タービンユニットに接
続されている蒸気−ガスタービン複合式発電プラント。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/008023 | 1993-01-25 | ||
| US08/008,023 US5375410A (en) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Combined combustion and steam turbine power plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317106A true JPH06317106A (ja) | 1994-11-15 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6005766A Pending JPH06317106A (ja) | 1993-01-25 | 1994-01-24 | 蒸気−ガスタービン複合式発電プラント |
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| US (2) | US5375410A (ja) |
| EP (1) | EP0609037B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06317106A (ja) |
| KR (1) | KR940018543A (ja) |
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| AU (1) | AU668781B2 (ja) |
| CA (1) | CA2114072A1 (ja) |
| DE (1) | DE69422313T2 (ja) |
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