JPH0642367A - ガスタービン発電プラント - Google Patents
ガスタービン発電プラントInfo
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- JPH0642367A JPH0642367A JP21465792A JP21465792A JPH0642367A JP H0642367 A JPH0642367 A JP H0642367A JP 21465792 A JP21465792 A JP 21465792A JP 21465792 A JP21465792 A JP 21465792A JP H0642367 A JPH0642367 A JP H0642367A
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Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料供給装置２、酸素製造装置１、燃焼器
６、ガスタービン７、排熱回収ボイラ８、凝縮器９及び
圧縮機５より成るガスタービン発電プラントにおいて、
燃焼器６への酸素流量を適正にし、凝縮器９で発生する
凝縮水が圧縮機５へ持ち込まれないようにし、かつ凝縮
器９から圧縮機５へ供給される排気ガスの温度及び圧力
の変動を抑えてガスタービン７の負荷変動をなくすよう
にすること。 【構成】 燃料流量に対する酸素流量の割合を一定にす
る燃料・酸素配分制御装置（２０，２１，２２，２３）
と、凝縮器底部に集められた凝縮水の水位を一定にする
凝縮器水位制御装置（２６，２７）と、凝縮器９への冷
却媒体流量を調節して凝縮器出口排気ガス温度を一定に
する排気ガス温度制御装置（２４，２５）と、圧縮機入
口排気ガス圧力を一定にする排気ガス圧力制御装置（２
８，２９）とを備えるようにしたもの。
６、ガスタービン７、排熱回収ボイラ８、凝縮器９及び
圧縮機５より成るガスタービン発電プラントにおいて、
燃焼器６への酸素流量を適正にし、凝縮器９で発生する
凝縮水が圧縮機５へ持ち込まれないようにし、かつ凝縮
器９から圧縮機５へ供給される排気ガスの温度及び圧力
の変動を抑えてガスタービン７の負荷変動をなくすよう
にすること。 【構成】 燃料流量に対する酸素流量の割合を一定にす
る燃料・酸素配分制御装置（２０，２１，２２，２３）
と、凝縮器底部に集められた凝縮水の水位を一定にする
凝縮器水位制御装置（２６，２７）と、凝縮器９への冷
却媒体流量を調節して凝縮器出口排気ガス温度を一定に
する排気ガス温度制御装置（２４，２５）と、圧縮機入
口排気ガス圧力を一定にする排気ガス圧力制御装置（２
８，２９）とを備えるようにしたもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料及び酸素を混合燃
焼させてその高温ガスでガスタービンを駆動し、その排
気ガスから熱回収した後排気ガス中の水分を除去して高
濃度の二酸化炭素とし、これを混合燃焼の制御に使用す
るようにしたガスタービン発電プラントに関する。
焼させてその高温ガスでガスタービンを駆動し、その排
気ガスから熱回収した後排気ガス中の水分を除去して高
濃度の二酸化炭素とし、これを混合燃焼の制御に使用す
るようにしたガスタービン発電プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガスタービン発電プラントの一例
を図２に示す。図２において、符号１は酸素製造装置、
２は燃料供給装置、３は発電機、４は蒸気タービン、５
は圧縮機、６は燃焼器、７はガスタービン、８は排熱回
収ボイラ、９は凝縮器、１０は外部冷却装置、１１は排
水処理装置、１２は二酸化炭素処理装置、１３は復水
器、１４は低圧給水ポンプをそれぞれ示している。
を図２に示す。図２において、符号１は酸素製造装置、
２は燃料供給装置、３は発電機、４は蒸気タービン、５
は圧縮機、６は燃焼器、７はガスタービン、８は排熱回
収ボイラ、９は凝縮器、１０は外部冷却装置、１１は排
水処理装置、１２は二酸化炭素処理装置、１３は復水
器、１４は低圧給水ポンプをそれぞれ示している。
【０００３】このガスタービン発電プラントによれば、
酸素製造装置１からの酸素及び燃料供給装置２からの燃
料は燃焼器６にて混合燃焼され、その高温ガスはガスタ
ービン７に供給されてガスタービン７を回転駆動する。
ガスタービン７はこれと同軸上の発電機３を回転駆動
し、電気出力を発生する。ガスタービン７の排気ガスは
排熱回収ボイラ８にて排熱回収が行われ、凝縮器９にて
水分が除去され、高濃度の二酸化炭素となる。この二酸
化炭素は圧縮機５にて圧縮された後、燃焼器６へ圧送さ
れる。一方、復水器１３の水は低圧給水ポンプ１４によ
り凝縮器９を介して排熱回収ボイラ８へ圧送される。排
熱回収ボイラ８にて発生された蒸気は蒸気タービン４へ
供給されて蒸気タービン４を回転駆動し、発電機３で電
気出力を発生する。蒸気タービン４にて仕事をした蒸気
は復水器１１へ供給される。
酸素製造装置１からの酸素及び燃料供給装置２からの燃
料は燃焼器６にて混合燃焼され、その高温ガスはガスタ
ービン７に供給されてガスタービン７を回転駆動する。
ガスタービン７はこれと同軸上の発電機３を回転駆動
し、電気出力を発生する。ガスタービン７の排気ガスは
排熱回収ボイラ８にて排熱回収が行われ、凝縮器９にて
水分が除去され、高濃度の二酸化炭素となる。この二酸
化炭素は圧縮機５にて圧縮された後、燃焼器６へ圧送さ
れる。一方、復水器１３の水は低圧給水ポンプ１４によ
り凝縮器９を介して排熱回収ボイラ８へ圧送される。排
熱回収ボイラ８にて発生された蒸気は蒸気タービン４へ
供給されて蒸気タービン４を回転駆動し、発電機３で電
気出力を発生する。蒸気タービン４にて仕事をした蒸気
は復水器１１へ供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のガス
タービン発電プラントにおいては、燃焼器での燃焼が適
切に行われないことがある。すなわち、燃料流量に対し
て酸素流量を過剰に供給すると燃焼温度が高くなり過
ぎ、ガスタービンを損傷することがある。一方、酸素流
量が不足すれば燃焼器での燃焼が行われないことにな
る。
タービン発電プラントにおいては、燃焼器での燃焼が適
切に行われないことがある。すなわち、燃料流量に対し
て酸素流量を過剰に供給すると燃焼温度が高くなり過
ぎ、ガスタービンを損傷することがある。一方、酸素流
量が不足すれば燃焼器での燃焼が行われないことにな
る。
【０００５】排熱回収ボイラ出口の排気ガスは凝縮器で
冷却され、凝縮水の形で回収することにより水分を除去
しているが、この凝縮水を処理しないと、圧縮機又は二
酸化炭素処理装置へ凝縮水が持ち込まれることになり、
動力損失となる。また、大量の凝縮水が圧縮機へ持ち込
まれた場合には、圧縮機の損傷の原因となる。
冷却され、凝縮水の形で回収することにより水分を除去
しているが、この凝縮水を処理しないと、圧縮機又は二
酸化炭素処理装置へ凝縮水が持ち込まれることになり、
動力損失となる。また、大量の凝縮水が圧縮機へ持ち込
まれた場合には、圧縮機の損傷の原因となる。
【０００６】また、排熱回収ボイラ出口の排気ガスの温
度は約１００℃あり、このままの状態で圧縮機に導入す
ると容積流量が大きく圧縮機の必要動力も大きくなる。
このため、排熱回収ボイラの下流側に水分除去のために
凝縮器が設けられていることは有用である。しかし、こ
の凝縮器にて冷却される排熱回収ボイラ出口の排気ガス
は温度が変動することがある。温度が変動すると圧縮機
動力が変化し、これに連結されているガスタービンの負
荷が変化することになる。
度は約１００℃あり、このままの状態で圧縮機に導入す
ると容積流量が大きく圧縮機の必要動力も大きくなる。
このため、排熱回収ボイラの下流側に水分除去のために
凝縮器が設けられていることは有用である。しかし、こ
の凝縮器にて冷却される排熱回収ボイラ出口の排気ガス
は温度が変動することがある。温度が変動すると圧縮機
動力が変化し、これに連結されているガスタービンの負
荷が変化することになる。
【０００７】さらに、燃焼器の排気系統においては燃焼
により排気ガスが発生し、この排気ガスは排熱回収ボイ
ラ等を介し圧縮機により再び燃焼器に戻る閉回路を成し
ているため、燃焼器にて新たに発生される余剰排気ガス
は二酸化炭素処理装置へ排出されて処理される。この余
剰排気ガスの系外への排出が適切に行われないと、排気
ガスの圧力が上昇し、ガスタービンのグランド部等より
漏洩が発生したり機器が損傷することがある。しかも、
排気ガスの圧力が変動すると圧縮機動力及びガスタービ
ン出力も変動することになり、作動機器の不安定な運転
状態を招くことになる。
により排気ガスが発生し、この排気ガスは排熱回収ボイ
ラ等を介し圧縮機により再び燃焼器に戻る閉回路を成し
ているため、燃焼器にて新たに発生される余剰排気ガス
は二酸化炭素処理装置へ排出されて処理される。この余
剰排気ガスの系外への排出が適切に行われないと、排気
ガスの圧力が上昇し、ガスタービンのグランド部等より
漏洩が発生したり機器が損傷することがある。しかも、
排気ガスの圧力が変動すると圧縮機動力及びガスタービ
ン出力も変動することになり、作動機器の不安定な運転
状態を招くことになる。
【０００８】本発明は上記事情にかんがみてなされたも
ので、上述のような問題点を解消したガスタービン発電
プラントを提供することを目的とする。
ので、上述のような問題点を解消したガスタービン発電
プラントを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的に対し、本発
明によれば、燃料供給装置からの燃料と酸素製造装置か
らの酸素とを混合燃焼させる燃焼器と、この燃焼器から
の高温ガスが供給されて回転するガスタービンと、この
ガスタービンからの排気ガスが供給される排熱回収ボイ
ラと、この排熱回収ボイラからの排気ガスを凝縮して水
と二酸化炭素とに分離する凝縮器と、この凝縮器からの
二酸化炭素を圧縮して前記燃焼器へ戻す圧縮機とから構
成されるガスタービン発電プラントにおいて、前記燃焼
器への燃料流量に対する酸素流量の割合を一定に制御す
る燃料・酸素配分制御装置と、前記凝縮器底部に集めら
れた凝縮水の水位を一定に制御する凝縮器水位制御装置
と、前記凝縮器への冷却媒体流量を調節して凝縮器出口
排気ガス温度を一定に制御する排気ガス温度制御装置
と、凝縮器出口排気ガスの余剰二酸化炭素を二酸化炭素
処理装置へ排出して圧縮機入口排気ガス圧力を一定に制
御する排気ガス圧力制御装置とを備えていることを特徴
とするガスタービン発電プラントが提供される。
明によれば、燃料供給装置からの燃料と酸素製造装置か
らの酸素とを混合燃焼させる燃焼器と、この燃焼器から
の高温ガスが供給されて回転するガスタービンと、この
ガスタービンからの排気ガスが供給される排熱回収ボイ
ラと、この排熱回収ボイラからの排気ガスを凝縮して水
と二酸化炭素とに分離する凝縮器と、この凝縮器からの
二酸化炭素を圧縮して前記燃焼器へ戻す圧縮機とから構
成されるガスタービン発電プラントにおいて、前記燃焼
器への燃料流量に対する酸素流量の割合を一定に制御す
る燃料・酸素配分制御装置と、前記凝縮器底部に集めら
れた凝縮水の水位を一定に制御する凝縮器水位制御装置
と、前記凝縮器への冷却媒体流量を調節して凝縮器出口
排気ガス温度を一定に制御する排気ガス温度制御装置
と、凝縮器出口排気ガスの余剰二酸化炭素を二酸化炭素
処理装置へ排出して圧縮機入口排気ガス圧力を一定に制
御する排気ガス圧力制御装置とを備えていることを特徴
とするガスタービン発電プラントが提供される。
【００１０】
【作用】上記の手段によれば、燃料・酸素配分制御装置
により燃料流量と酸素流量との割合が一定に制御される
ことで、過剰な酸素投入が抑えられて燃焼器での燃焼が
安定する。凝縮器水位制御装置は凝縮器底部に設けられ
た水位検出器により凝縮器で集められた水の量を検出
し、所定水位以上が検出されると排水処理装置へ排出し
て圧縮機への水分持ち込みがないようにしている。ま
た、排気ガス温度制御装置は凝縮器出口の排気ガス温度
を検出して外部冷却装置から凝縮器へ供給される冷却水
量を調節することで、凝縮器出口の排気ガス温度を一定
に維持するようにしている。さらに、排気ガス圧力制御
装置は圧縮機入口排気ガス圧力を検出し、この圧力が一
定となるよう排気ガスを系外の二酸化炭素処理装置へ排
出するようにしている。
により燃料流量と酸素流量との割合が一定に制御される
ことで、過剰な酸素投入が抑えられて燃焼器での燃焼が
安定する。凝縮器水位制御装置は凝縮器底部に設けられ
た水位検出器により凝縮器で集められた水の量を検出
し、所定水位以上が検出されると排水処理装置へ排出し
て圧縮機への水分持ち込みがないようにしている。ま
た、排気ガス温度制御装置は凝縮器出口の排気ガス温度
を検出して外部冷却装置から凝縮器へ供給される冷却水
量を調節することで、凝縮器出口の排気ガス温度を一定
に維持するようにしている。さらに、排気ガス圧力制御
装置は圧縮機入口排気ガス圧力を検出し、この圧力が一
定となるよう排気ガスを系外の二酸化炭素処理装置へ排
出するようにしている。
【００１１】
【実施例】図１は本発明によるガスタービン発電プラン
トの系統図である。図１において、図２に示したものと
同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説
明は省略する。
トの系統図である。図１において、図２に示したものと
同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説
明は省略する。
【００１２】図１において、符号２０は燃料制御装置、
２１は比率設定器、２２は燃料流量調節弁、２３は酸素
流量調節弁で、これらは燃料・酸素配分制御装置を成し
ている。２４は冷却媒体流量調節弁、２５は凝縮器８出
口に設けられた温度検出器であり、これらは排気ガス温
度制御装置を構成している。２６は凝縮水水位調節弁、
２７は凝縮器８底部に設けられた水位検出器であり、こ
れらは凝縮器水位制御装置を構成している。そして、２
８は排気ガス圧力調節弁、２９は圧縮機５入口に設けら
れた圧力検出器で、排気ガス圧力制御装置を構成してい
る。
２１は比率設定器、２２は燃料流量調節弁、２３は酸素
流量調節弁で、これらは燃料・酸素配分制御装置を成し
ている。２４は冷却媒体流量調節弁、２５は凝縮器８出
口に設けられた温度検出器であり、これらは排気ガス温
度制御装置を構成している。２６は凝縮水水位調節弁、
２７は凝縮器８底部に設けられた水位検出器であり、こ
れらは凝縮器水位制御装置を構成している。そして、２
８は排気ガス圧力調節弁、２９は圧縮機５入口に設けら
れた圧力検出器で、排気ガス圧力制御装置を構成してい
る。
【００１３】本実施例によれば、燃料供給装置２より燃
料流量調節弁２２を経由して燃焼器６へ燃料が導かれ
る。酸素製造装置１より酸素流量調節弁２３を経由して
前記燃焼器へ酸素が導かれる。燃料流量は燃料制御装置
２０からの要求信号により燃料流量調節弁を制御するこ
とにより達成される。一方、酸素流量は、燃料制御装置
からの要求信号を比率設定器２１に導き、ここで燃料流
量信号に対し、一定の割合の酸素流量要求信号を作り、
酸素流量調節弁２３に信号が送られ、酸素流量を燃料流
量に対して一定の割合に制御する。
料流量調節弁２２を経由して燃焼器６へ燃料が導かれ
る。酸素製造装置１より酸素流量調節弁２３を経由して
前記燃焼器へ酸素が導かれる。燃料流量は燃料制御装置
２０からの要求信号により燃料流量調節弁を制御するこ
とにより達成される。一方、酸素流量は、燃料制御装置
からの要求信号を比率設定器２１に導き、ここで燃料流
量信号に対し、一定の割合の酸素流量要求信号を作り、
酸素流量調節弁２３に信号が送られ、酸素流量を燃料流
量に対して一定の割合に制御する。
【００１４】ガスタービン７より排出され、排熱回収ボ
イラ８で熱回収された排気ガスは凝縮器９にて蒸気ター
ビン凝縮水で熱回収されると共に外部冷却装置１０によ
って一定温度まで冷却される。加えて、凝縮器出口で温
度検出器２５により排気ガス温度を検出し、冷却媒体流
量調節弁２４で流量制御を行うことにより、凝縮器出口
排気ガス温度を一定に制御する。
イラ８で熱回収された排気ガスは凝縮器９にて蒸気ター
ビン凝縮水で熱回収されると共に外部冷却装置１０によ
って一定温度まで冷却される。加えて、凝縮器出口で温
度検出器２５により排気ガス温度を検出し、冷却媒体流
量調節弁２４で流量制御を行うことにより、凝縮器出口
排気ガス温度を一定に制御する。
【００１５】凝縮器９で排気ガス中の水分は冷却、凝縮
されて凝縮器底部に集められる。そこで、水位検出器２
７により水位検出を行い、凝縮水水位調節弁２６で一定
水位に制御することにより、発生した凝縮水を排水処理
装置１２へ排出する。
されて凝縮器底部に集められる。そこで、水位検出器２
７により水位検出を行い、凝縮水水位調節弁２６で一定
水位に制御することにより、発生した凝縮水を排水処理
装置１２へ排出する。
【００１６】凝縮器出口の排気ガスは水分が除去され高
濃度二酸化炭素となって圧縮機５に導入されるが、圧縮
機入口排気ガス圧力を圧力検出器２９で行い、排気ガス
圧力調節弁２８で排気ガス圧力を一定に制御することに
より、燃焼器６で発生した余剰排気ガスを燃焼により発
生した非凝縮性ガスに見合った量だけ系外の二酸化炭素
処理装置１２へ排出する。
濃度二酸化炭素となって圧縮機５に導入されるが、圧縮
機入口排気ガス圧力を圧力検出器２９で行い、排気ガス
圧力調節弁２８で排気ガス圧力を一定に制御することに
より、燃焼器６で発生した余剰排気ガスを燃焼により発
生した非凝縮性ガスに見合った量だけ系外の二酸化炭素
処理装置１２へ排出する。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、燃料・酸素配分制御装
置、凝縮器水位制御装置、排気ガス温度制御装置、及び
排気ガス圧力制御装置を備えたことにより以下のような
効果を奏する。 （１）燃焼用酸素流量を適正に供給できるので、燃焼器
の安定燃焼に寄与すると共に酸素消費量の低減、排気ガ
ス中の二酸化炭素濃度を高濃度に維持でき、二酸化炭素
処理装置の動力低減が図れる。 （２）凝縮器での発生凝縮水を連続的に安定して系外に
排出することができ、プラントの安全性が確保出来る。 （３）凝縮器出口の排気ガスの温度を一定温度に冷却維
持することができるので、プラント効率を高めると共に
プラント負荷変動要因を排除することができる。 （４）余剰排気ガスを系外に排出して圧縮機入口での排
気ガスの圧力を一定に制御することができるので、プラ
ントの安定した運転が確保出来る。
置、凝縮器水位制御装置、排気ガス温度制御装置、及び
排気ガス圧力制御装置を備えたことにより以下のような
効果を奏する。 （１）燃焼用酸素流量を適正に供給できるので、燃焼器
の安定燃焼に寄与すると共に酸素消費量の低減、排気ガ
ス中の二酸化炭素濃度を高濃度に維持でき、二酸化炭素
処理装置の動力低減が図れる。 （２）凝縮器での発生凝縮水を連続的に安定して系外に
排出することができ、プラントの安全性が確保出来る。 （３）凝縮器出口の排気ガスの温度を一定温度に冷却維
持することができるので、プラント効率を高めると共に
プラント負荷変動要因を排除することができる。 （４）余剰排気ガスを系外に排出して圧縮機入口での排
気ガスの圧力を一定に制御することができるので、プラ
ントの安定した運転が確保出来る。
【図１】本発明によるガスタービン発電プラントの系統
図である。
図である。
【図２】従来のガスタービン発電プラントの系統図であ
る。
る。
１ 酸素製造装置 ２ 燃料供給装置 ５ 圧縮機 ６ 燃焼器 ７ ガスタービン ８ 排熱回収ボイラ ９ 凝縮器 １０ 外部冷却装置 １１ 排水処理装置 １２ 二酸化炭素処理装置 ２０ 燃料制御装置 ２１ 比率設定器 ２２ 燃料流量調節弁 ２３ 酸素流量調節弁 ２４ 冷却媒体流量調節弁 ２５ 温度検出器 ２６ 凝縮水水位調節弁 ２７ 水位検出器 ２８ 排気ガス圧力調節弁 ２９ 圧力検出器
Claims (1)
- 【請求項１】燃料供給装置からの燃料と酸素製造装置か
らの酸素とを混合燃焼させる燃焼器と、この燃焼器から
の高温ガスが供給されて回転するガスタービンと、この
ガスタービンからの排気ガスが供給される排熱回収ボイ
ラと、この排熱回収ボイラからの排気ガスを凝縮して水
と二酸化炭素とに分離する凝縮器と、この凝縮器からの
二酸化炭素を圧縮して前記燃焼器へ戻す圧縮機とから構
成されるガスタービン発電プラントにおいて、前記燃焼
器への燃料流量に対する酸素流量の割合を一定に制御す
る燃料・酸素配分制御装置と、前記凝縮器底部に集めら
れた凝縮水の水位を一定に制御する凝縮器水位制御装置
と、前記凝縮器への冷却媒体流量を調節して凝縮器出口
排気ガス温度を一定に制御する排気ガス温度制御装置
と、凝縮器出口排気ガスの余剰二酸化炭素を二酸化炭素
処理装置へ排出して圧縮機入口排気ガス圧力を一定に制
御する排気ガス圧力制御装置とを備えていることを特徴
とするガスタービン発電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21465792A JPH0642367A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | ガスタービン発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21465792A JPH0642367A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | ガスタービン発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0642367A true JPH0642367A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=16659403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21465792A Withdrawn JPH0642367A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | ガスタービン発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642367A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100900760B1 (ko) * | 2008-02-27 | 2009-06-02 | 권태운 | 응축수 회수 펌핑장치 |
-
1992
- 1992-07-20 JP JP21465792A patent/JPH0642367A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100900760B1 (ko) * | 2008-02-27 | 2009-06-02 | 권태운 | 응축수 회수 펌핑장치 |
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