JPH09112807A - 排気再燃システムの脱気器保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱気器の保護システムが異常になった場合の
緊急回避手段を提供する。 【解決手段】 排気再燃システムにおいて、低圧給水系
統をバイパスするバイパス管２６を設けて、脱気器２１
の入口給水温度の過上昇を回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気再燃システム
における脱気器入口給水温度異常上昇時の脱気器保護に
好適な装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガスタービンの排ガスをボイラ用燃料の
燃焼用空気として利用する排気再燃システムは、プラン
ト効率を従来システムに比べて３〜７％も向上できるこ
とから近年脚光を浴びており、そのシステム構成も種々
提案され実用化されている。

【０００３】その代表的なシステム構成を図２に示す。
大気を押込通風機５で昇圧し空気予熱器６で昇温したの
ちボイラ７に送り込む燃焼用空気系統と並行し、ガスタ
ービン１の排ガス３をガスタービン排ガス冷却器４を通
して温度を下げた後ボイラ７に送り込む燃焼用空気系統
から構成されている。

【０００４】ボイラ７を出た排ガス９の一部は空気予熱
器６を通って煙突１３に排出される一方、残りの排ガス
はガス高圧給水加熱器１０、ガス低圧給水加熱器１１に
て蒸気タービンサイクルの給水と熱交換を行なった後煙
突１３に排出される。

【０００５】低圧給水加熱器系統については、復水ポン
プ１８からグランドコンデンサ１９、低圧給水加熱器２
０を通って脱気器２１につながる低圧給水加熱器系統と
並行してボイラ排ガス９により給水を加熱するガス低圧
給水加熱器１１が設置される。

【０００６】排気再燃システムの特徴の一つとして、ボ
イラ・蒸気タービンシステムの負荷と、ガスタービン１
の負荷は特定の範囲で任意に組み合わせることが可能で
あり、中でもガスタービン１の負荷をできるだけ高く運
転した方がプラント効率が高くにる点が挙げられる。

【０００７】したがって、プラント負荷を下げる時には
なるべくボイラ・蒸気タービンシステムの負荷を下げる
方が高効率運転になる。ただしこのような運転状態の場
合、ボイラ・蒸気タービンシステムの負荷が低い、すな
わち給水量が少ないにもかかわらずガスタービン１の負
荷が高い。よってガス低圧給水加熱器１１の熱交換量が
あまり減少しないというアンバランスな状態になる。

【０００８】その結果低圧給水加熱器２０とガス低圧給
水加熱器１１で加熱された給水は従来システムに比べ温
度が高くなる。

【０００９】一方、この給水が導入される脱気器２１は
ボイラ・蒸気タービンシステムの負荷が下がるにつれて
器内圧はほぼ比例的に下がっていく。脱気器２１はその
構造上、導入される給水が途中でフラッシングするとウ
ォーターハンマーを起こし、最悪の場合機器の破損に至
る危険があるため、脱気器２１の入口給水温度は脱気器
２１の器内圧に対応した飽和温度に一定の余裕（１０〜
２０°Ｃ）を考慮し上限温度を設定している。

【００１０】排気再燃システムでは部分負荷時にこの制
限にかかるケースがあり、その場合にはガス低圧給水加
熱器１１の出口給水の一部を復水器１７に流すための復
水ブロー系統２４を設置し、熱交換量の多いガス低圧給
水加熱器１１にその熱量に見合う給水を流すことにより
脱気器２１の入口温度の過上昇を防いでいる。

【００１１】図中の２はガスタービン燃料、８はボイラ
燃料、１２は誘引通風機、１４は高圧蒸気タービン、１
５は中圧蒸気タービン、１６は低圧蒸気タービン、２２
は給水ポンプ、２３は高圧給水加熱器、２５は復水ブロ
ー調整弁である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は通常運
転時の脱気器２１の保護しか考慮されておらず、例えば
復水ブロー調整弁２５のスティック、制御異常による復
水ブロー調整弁２５の閉等の場合に対応する回避手段が
ないという問題があった。

【００１３】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消し、通常運転時の脱気器２１の保護システムが異
常になった場合の緊急回避手段を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため排気再燃システムにおいて低圧給水系統をバイ
パスする系統を設けて、脱気器入口給水温度の過上昇を
緊急に回避できるようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は前述のような構成になっ
ており、脱気器入口給水温度が制限値を越えると低圧給
水加熱器バイパス管に設置された弁が開き、低圧給水加
熱器入口の低温給水（３０〜５０°Ｃ）が脱気器入口に
流れ込み脱気器入口給水温度の過上昇を防止することが
できる。

【００１６】以下、本発明の具体例を図１に示す。復水
ポンプ１８で昇圧された給水は低圧給水分配弁２８によ
って、低圧給水加熱器系統とガス低圧加熱器系統に分け
られ、つまり低圧給水加熱器２０とガス低圧給水加熱器
１１に分けされ、それぞれ熱交換器（熱吸収）したのち
合流し脱気器２１に入る。

【００１７】脱気器２１の入口給水温度は脱気器２１の
器内圧に対応した飽和温度に一定の余裕を考慮して設定
された上限値以下になるように制御される。

【００１８】しかし復水ブロー調整弁２５や制御の不調
により脱気器２１の入口給水温度が上昇し上限値を越え
た場合には、復水ポンプ１８の出口と脱気器２１の入口
を結ぶ低圧給水加熱器バイパス管２６に設置された低圧
給水加熱器バイパス弁２７が速やかに開き、復水ポンプ
１８の出口の低温給水により脱気器２１の入口の給水温
度を急速に下げる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は前述のような脱気器保護装置を
用いることにより、脱気器入口給水温度制御が不調にな
った場合でも脱気器にダメージを与えることなく安全に
プラントの停止等の処置が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排気再燃システムの低圧給水系統
の具体例を示す系統図である。

【図２】従来技術に係る排気再燃システムの全体系統図
である。

【符号の説明】

１ ガスタービン ３ ガスタービン排ガス ７ ボイラ １１ ガス低圧給水加熱器 ２０ 低圧給水加熱器 ２１ 脱気器 ２６ バイパス管 ２７ バイパス弁 ２８ 低圧給水分配弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスタービンの排ガスをボイラに導入
   し、これをボイラで使用する燃料の燃焼用空気として使
   用する排気再燃型ボイラで、蒸気タービンサイクルの低
   圧給水によりボイラ排ガスの熱回収を行なうためのガス
   低圧給水加熱器が蒸気タービンサイクルの低圧給水加熱
   器と系統上並列に構成されているものにおいて、 復水ポンプの出口から脱気器の入口へ低圧給水加熱器系
   統をバイパスする低圧給水バイパス管を設けたことを特
   徴とする排気再燃システムの脱気器保護装置。