JPH09209715A - 排気再燃型コンバインドプラントの低温腐食防止装置 - Google Patents
排気再燃型コンバインドプラントの低温腐食防止装置Info
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- JPH09209715A JPH09209715A JP1735496A JP1735496A JPH09209715A JP H09209715 A JPH09209715 A JP H09209715A JP 1735496 A JP1735496 A JP 1735496A JP 1735496 A JP1735496 A JP 1735496A JP H09209715 A JPH09209715 A JP H09209715A
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- pressure gas
- gas heater
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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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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低圧ガスヒータ入口復水系統および／またはボ
イラ給水系統，低圧ガスヒータ出口復水系統で、低圧ガ
スヒータ伝熱面をイオウ分の酸露点温度以上に保つこと
のできる排気再燃型コンバインドプラントの低温腐食防
止装置を提供する。 【解決手段】低圧ガスヒータ７入口側で復水を加熱する
熱交換器２９，高圧ガスヒータ６入口で給水を加熱する
熱交換器３０、これら各熱交換器２９，３０を連結する
熱媒体の液体を循環させるための管路，循環用ポンプ３
１，流量調節弁３２、及び循環ポンプミニマムフロー系
統３３からなる。
イラ給水系統，低圧ガスヒータ出口復水系統で、低圧ガ
スヒータ伝熱面をイオウ分の酸露点温度以上に保つこと
のできる排気再燃型コンバインドプラントの低温腐食防
止装置を提供する。 【解決手段】低圧ガスヒータ７入口側で復水を加熱する
熱交換器２９，高圧ガスヒータ６入口で給水を加熱する
熱交換器３０、これら各熱交換器２９，３０を連結する
熱媒体の液体を循環させるための管路，循環用ポンプ３
１，流量調節弁３２、及び循環ポンプミニマムフロー系
統３３からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は排気再燃型コンバイ
ンドプラントに係り、特に低温腐食防止装置に関する。
ンドプラントに係り、特に低温腐食防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来の排気再燃型コンバインドプ
ラントの系統図である。
ラントの系統図である。
【０００３】ボイラへの燃焼用空気供給系統には発電機
４の軸を駆動するガスタービン（圧縮機１，燃焼器２，
タービン３）と押込み通風機２０、及び空気予熱器２１
を備える。
４の軸を駆動するガスタービン（圧縮機１，燃焼器２，
タービン３）と押込み通風機２０、及び空気予熱器２１
を備える。
【０００４】ボイラ排ガス系には高圧ガスヒータ６，低
圧ガスヒータ７，誘引通風機２２、及び煙突８を備え
る。空気予熱器２１はボイラ吸気・排気の熱交換器であ
るので、排ガス系統の機器でもある。
圧ガスヒータ７，誘引通風機２２、及び煙突８を備え
る。空気予熱器２１はボイラ吸気・排気の熱交換器であ
るので、排ガス系統の機器でもある。
【０００５】蒸気タービン側のサイクルは以下から構成
される。まず、蒸気部分として、給水を蒸気に変換する
ボイラ５，ボイラ５で発生した蒸気により駆動される高
圧蒸気タービン９，高圧蒸気タービン９の排気蒸気をボ
イラ５で再熱した蒸気により駆動される中圧蒸気タービ
ン１０、及び中圧蒸気タービン１０の排気蒸気により駆
動される低圧蒸気タービン１１。なお発電機１２はこれ
らの蒸気タービンにより駆動される。次に復水・給水系
統は、低圧蒸気タービン１１の排気蒸気を復水化する復
水器１３，復水器１３の復水を昇圧して復水系統に吐出
する復水ポンプ１４，復水ポンプ１４から供給された復
水を低圧蒸気タービン１１の抽気蒸気により加熱する低
圧給水加熱器１５，低圧給水加熱器１５に並列に設置さ
れたボイラ排気との熱交換を行う低圧ガスヒータ７，低
圧ガスヒータ７の出口復水温度を脱気器１６の器内温度
より低く制御するために、低圧給水加熱器１５側に対す
る低圧ガスヒータ７の通過復水流量比を制御する低圧ガ
スヒータ復水流量分配調節弁２５，低圧ガスヒータ復水
流量分配調節弁２５を全開にしても低圧ガスヒータ７の
出口復水温度を抑えきれない場合に、低圧ガスヒータ７
の出口から復水を復水器１３へダンプする復水ダンプ系
統１９、及び復水ダンプ流量を調節する復水ダンプ流量
調節弁２６，低圧ガスヒータ出口復水を入口側に再循環
させ低圧ガスヒータ入口復水温度を上昇させる低圧ガス
ヒータ再循環系統２３，低圧給水加熱器１５、及び低圧
ガスヒータ７から供給された復水を中圧蒸気タービン１
０の抽気蒸気で脱気する脱気器１６，脱気器１６により
脱気された復水を昇圧して給水系統に吐出する給水ポン
プ１７と、給水ポンプ１７から供給された給水を高圧蒸
気タービン９の抽気蒸気により加熱する高圧給水加熱器
１８、及び高圧給水加熱器１８に並列に設置されたボイ
ラ排気との熱交換を行う高圧ガスヒータ６。
される。まず、蒸気部分として、給水を蒸気に変換する
ボイラ５，ボイラ５で発生した蒸気により駆動される高
圧蒸気タービン９，高圧蒸気タービン９の排気蒸気をボ
イラ５で再熱した蒸気により駆動される中圧蒸気タービ
ン１０、及び中圧蒸気タービン１０の排気蒸気により駆
動される低圧蒸気タービン１１。なお発電機１２はこれ
らの蒸気タービンにより駆動される。次に復水・給水系
統は、低圧蒸気タービン１１の排気蒸気を復水化する復
水器１３，復水器１３の復水を昇圧して復水系統に吐出
する復水ポンプ１４，復水ポンプ１４から供給された復
水を低圧蒸気タービン１１の抽気蒸気により加熱する低
圧給水加熱器１５，低圧給水加熱器１５に並列に設置さ
れたボイラ排気との熱交換を行う低圧ガスヒータ７，低
圧ガスヒータ７の出口復水温度を脱気器１６の器内温度
より低く制御するために、低圧給水加熱器１５側に対す
る低圧ガスヒータ７の通過復水流量比を制御する低圧ガ
スヒータ復水流量分配調節弁２５，低圧ガスヒータ復水
流量分配調節弁２５を全開にしても低圧ガスヒータ７の
出口復水温度を抑えきれない場合に、低圧ガスヒータ７
の出口から復水を復水器１３へダンプする復水ダンプ系
統１９、及び復水ダンプ流量を調節する復水ダンプ流量
調節弁２６，低圧ガスヒータ出口復水を入口側に再循環
させ低圧ガスヒータ入口復水温度を上昇させる低圧ガス
ヒータ再循環系統２３，低圧給水加熱器１５、及び低圧
ガスヒータ７から供給された復水を中圧蒸気タービン１
０の抽気蒸気で脱気する脱気器１６，脱気器１６により
脱気された復水を昇圧して給水系統に吐出する給水ポン
プ１７と、給水ポンプ１７から供給された給水を高圧蒸
気タービン９の抽気蒸気により加熱する高圧給水加熱器
１８、及び高圧給水加熱器１８に並列に設置されたボイ
ラ排気との熱交換を行う高圧ガスヒータ６。
【０００６】従来技術の排気再燃型コンバインドプラン
トにおけるボイラ５の吸気・排気系統の流れを以下に説
明する。
トにおけるボイラ５の吸気・排気系統の流れを以下に説
明する。
【０００７】ボイラ５への燃焼用空気として、ガスター
ビン３の排ガスと押込み通風機２０からの押込空気を供
給する。ガスタービン排ガスは５００℃以上の高温ガス
であるため、空気予熱器２１出口の２００℃以上のボイ
ラ吸込空気と合流させ、ボイラ５へ供給する。一方、ボ
イラ５の排気は出口ガス温度が３５０℃程度と比較的高
温であるため空気予熱器２１でボイラ吸気への熱回収を
図り、高圧ガスヒータ６で給水に熱回収を図り、更に高
圧ガスヒータ６からの排ガスを低圧ガスヒータ７で復水
に熱回収を図る。
ビン３の排ガスと押込み通風機２０からの押込空気を供
給する。ガスタービン排ガスは５００℃以上の高温ガス
であるため、空気予熱器２１出口の２００℃以上のボイ
ラ吸込空気と合流させ、ボイラ５へ供給する。一方、ボ
イラ５の排気は出口ガス温度が３５０℃程度と比較的高
温であるため空気予熱器２１でボイラ吸気への熱回収を
図り、高圧ガスヒータ６で給水に熱回収を図り、更に高
圧ガスヒータ６からの排ガスを低圧ガスヒータ７で復水
に熱回収を図る。
【０００８】排気再燃型コンバインドプラントにおけ
る、給水・復水とボイラ排ガスの温度勾配線図を図２に
示す。図２で、ａ〜ｅはボイラ出口から低圧ガスヒータ
出口までのボイラ排気温度変化曲線を、Ａ〜Ｆは低圧ガ
スヒータ入口の低圧ガスヒータ再循環系統合流前からボ
イラ入口までの復水・給水温度変化曲線を示す。ボイラ
排気温度変化曲線ａ〜ｅで、ボイラ排気はａからｅに向
かって流れる。ａはボイラ出口、ｂは高圧ガスヒータ入
口、ｃは高圧ガスヒータ出口、ｄは低圧ガスヒータ入
口、ｅは低圧ガスヒータ出口のボイラ排ガス温度を示
す。復水・給水温度変化曲線Ａ〜Ｆで、復水・給水はＡ
からＦに向かって流れる。Ａは低圧ガスヒータ再循環系
統合流前、Ｂは低圧ガスヒータ入口、Ｃは低圧ガスヒー
タ出口、Ｄは高圧ガスヒータ入口、Ｅは高圧ガスヒータ
出口、そしてＦはボイラ入口給水温度を示す。ここで、
ＡからＢの復水温度上昇は、低圧ガスヒータ入口部に、
低圧ガスヒータ出口部の復水を再循環させることによる
復水温度の上昇を示す。
る、給水・復水とボイラ排ガスの温度勾配線図を図２に
示す。図２で、ａ〜ｅはボイラ出口から低圧ガスヒータ
出口までのボイラ排気温度変化曲線を、Ａ〜Ｆは低圧ガ
スヒータ入口の低圧ガスヒータ再循環系統合流前からボ
イラ入口までの復水・給水温度変化曲線を示す。ボイラ
排気温度変化曲線ａ〜ｅで、ボイラ排気はａからｅに向
かって流れる。ａはボイラ出口、ｂは高圧ガスヒータ入
口、ｃは高圧ガスヒータ出口、ｄは低圧ガスヒータ入
口、ｅは低圧ガスヒータ出口のボイラ排ガス温度を示
す。復水・給水温度変化曲線Ａ〜Ｆで、復水・給水はＡ
からＦに向かって流れる。Ａは低圧ガスヒータ再循環系
統合流前、Ｂは低圧ガスヒータ入口、Ｃは低圧ガスヒー
タ出口、Ｄは高圧ガスヒータ入口、Ｅは高圧ガスヒータ
出口、そしてＦはボイラ入口給水温度を示す。ここで、
ＡからＢの復水温度上昇は、低圧ガスヒータ入口部に、
低圧ガスヒータ出口部の復水を再循環させることによる
復水温度の上昇を示す。
【０００９】これは、低圧ガスヒータ伝熱管外面部の温
度をイオウ分の酸露点温度以上に維持し、排ガス中のイ
オウ分が凝縮水分として付着することによる腐食を防止
するために、低圧ガスヒータの入口復水温度を上昇させ
るものであるが、従来技術の排気再燃型コンバインドプ
ラントではその方法として、低圧ガスヒータ出口から復
水を取り出し低圧ガスヒータ再循環ポンプを運転し、低
圧ガスヒータ再循環流量調節弁で再循環流量を調節する
ことが行われている。
度をイオウ分の酸露点温度以上に維持し、排ガス中のイ
オウ分が凝縮水分として付着することによる腐食を防止
するために、低圧ガスヒータの入口復水温度を上昇させ
るものであるが、従来技術の排気再燃型コンバインドプ
ラントではその方法として、低圧ガスヒータ出口から復
水を取り出し低圧ガスヒータ再循環ポンプを運転し、低
圧ガスヒータ再循環流量調節弁で再循環流量を調節する
ことが行われている。
【００１０】なお、排気再燃型コンバインドプラントに
関連するものとして、特開平4−209904号及び特開平4−
234506 号公報がある。
関連するものとして、特開平4−209904号及び特開平4−
234506 号公報がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の排気再燃型
コンバインドプラントでは、低圧ガスヒータ入口復水温
度を上げ、低圧ガスヒータ７での低温腐食を防止する手
段として、再循環ポンプ２７により低圧ガスヒータ７の
復水を再循環することにより温度制御していたが、この
制御手段のみで低圧ガスヒータ入口復水温度を上げ低温
腐食を防止するには、以下の問題がある。
コンバインドプラントでは、低圧ガスヒータ入口復水温
度を上げ、低圧ガスヒータ７での低温腐食を防止する手
段として、再循環ポンプ２７により低圧ガスヒータ７の
復水を再循環することにより温度制御していたが、この
制御手段のみで低圧ガスヒータ入口復水温度を上げ低温
腐食を防止するには、以下の問題がある。
【００１２】（ａ）高圧ガスヒータと高圧給水加熱器間
の給水分配制御代を大きくとる必要があり、同一の蒸気
タービン負荷に対する給水系統の圧力変動幅が大きくな
り、ボイラ給水流量制御系が複雑化する。
の給水分配制御代を大きくとる必要があり、同一の蒸気
タービン負荷に対する給水系統の圧力変動幅が大きくな
り、ボイラ給水流量制御系が複雑化する。
【００１３】（ｂ）低圧ガスヒータと低圧給水加熱器間
の復水分配制御代を大きくとる必要があり、同一の蒸気
タービン負荷に対する復水系統の圧力変動幅が大きくな
り、脱気器水位制御系が複雑化する。
の復水分配制御代を大きくとる必要があり、同一の蒸気
タービン負荷に対する復水系統の圧力変動幅が大きくな
り、脱気器水位制御系が複雑化する。
【００１４】（ｃ）低圧ガスヒータ復水再循環流量制御
を行う場合、同一の蒸気タービン負荷に対する復水系統
の圧力変動幅が大きくなり、低圧ガスヒータと低圧給水
加熱器間の復水分配制御，脱気器水位制御系が複雑化す
る。
を行う場合、同一の蒸気タービン負荷に対する復水系統
の圧力変動幅が大きくなり、低圧ガスヒータと低圧給水
加熱器間の復水分配制御，脱気器水位制御系が複雑化す
る。
【００１５】（ｄ）蒸気タービンからの抽気蒸気を加熱
源とする高圧給水加熱器、及び低圧給水加熱器側の給水
・復水流量比率が小さくなり過ぎると、抽気蒸気系統に
設置されている抽気逆止弁でチャタリング現象が発生す
るため、給水分配制御，復水分配制御範囲が制限され
る。
源とする高圧給水加熱器、及び低圧給水加熱器側の給水
・復水流量比率が小さくなり過ぎると、抽気蒸気系統に
設置されている抽気逆止弁でチャタリング現象が発生す
るため、給水分配制御，復水分配制御範囲が制限され
る。
【００１６】本発明の目的は、ガスタービンの排ガスを
ボイラ燃焼用空気として利用する排気再燃型コンバイン
ドプラントで、低圧ガスヒータ入口復水系統とボイラ給
水系統，低圧ガスヒータ出口復水系統のいずれか、又は
二つの系統の組合せで、密閉サイクルを循環する流体に
より系統間の熱移動を行う熱交換器を設け、低圧ガスヒ
ータ入口復水系統への熱交換をし低圧ガスヒータ入口復
水温度をイオウ分の酸露点温度以上に上げることによ
り、低圧ガスヒータでの低温腐食を防止する排気再燃型
コンバインドプラントの低温腐食防止装置を提供するこ
とにある。
ボイラ燃焼用空気として利用する排気再燃型コンバイン
ドプラントで、低圧ガスヒータ入口復水系統とボイラ給
水系統，低圧ガスヒータ出口復水系統のいずれか、又は
二つの系統の組合せで、密閉サイクルを循環する流体に
より系統間の熱移動を行う熱交換器を設け、低圧ガスヒ
ータ入口復水系統への熱交換をし低圧ガスヒータ入口復
水温度をイオウ分の酸露点温度以上に上げることによ
り、低圧ガスヒータでの低温腐食を防止する排気再燃型
コンバインドプラントの低温腐食防止装置を提供するこ
とにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、低圧ガスヒー
タ入口復水系統とボイラ給水系統，低圧ガスヒータ出口
復水系統のいずれか、又は二つの系統に熱交換器を設
け、各熱交換器間を密閉サイクルで結び熱移動媒体とな
る流体を循環させることにより、低圧ガスヒータ入口復
水温度を上げ、低温腐食を防止するものであるが、低圧
ガスヒータ入口復水温度を上げ、低温腐食を防止する手
段として再循環ポンプ２７による低圧ガスヒータ７の復
水再循環流量の制御のみを行う場合に指摘される各種の
問題点が克服される。
タ入口復水系統とボイラ給水系統，低圧ガスヒータ出口
復水系統のいずれか、又は二つの系統に熱交換器を設
け、各熱交換器間を密閉サイクルで結び熱移動媒体とな
る流体を循環させることにより、低圧ガスヒータ入口復
水温度を上げ、低温腐食を防止するものであるが、低圧
ガスヒータ入口復水温度を上げ、低温腐食を防止する手
段として再循環ポンプ２７による低圧ガスヒータ７の復
水再循環流量の制御のみを行う場合に指摘される各種の
問題点が克服される。
【００１８】以上のことから創作した本発明の構成、及
び手段は次のようである。
び手段は次のようである。
【００１９】（ａ）排気再燃型コンバインドプラントの
低温腐食防止装置として低圧ガスヒータ入口復水系統と
ボイラ給水系統，低圧ガスヒータ出口復水系統のいずれ
か、又は二つの系統に熱交換器を設ける。
低温腐食防止装置として低圧ガスヒータ入口復水系統と
ボイラ給水系統，低圧ガスヒータ出口復水系統のいずれ
か、又は二つの系統に熱交換器を設ける。
【００２０】（ｂ）設置した交換器間を密閉サイクルで
結び熱移動媒体となる流体を循環させる。
結び熱移動媒体となる流体を循環させる。
【００２１】（ｃ）熱交換器間を循環する流体の流量を
変化させることにより設定した熱交換器の交換熱量を制
御する。
変化させることにより設定した熱交換器の交換熱量を制
御する。
【００２２】従来の排気再燃型コンバインドプラントで
は低圧ガスヒータ入口復水温度を上げ、低温腐食を防止
する手段として低圧ガスヒータ７の復水の再循環により
低圧ガスヒータ入口復水温度を酸露点温度以上にしてい
たが、本発明では各系統に熱交換器を設け、各熱交換器
間を密閉サイクルで結び熱移動媒体となる流体を循環さ
せることにより、低圧ガスヒータ入口復水温度を上げる
低温腐食防止装置を設ける。すなわち、独立した密閉サ
イクル内の流体により熱交換を行うため各ヒータ，ガス
ヒータでの回収熱量比に幅ができ制御性がよくなる。
は低圧ガスヒータ入口復水温度を上げ、低温腐食を防止
する手段として低圧ガスヒータ７の復水の再循環により
低圧ガスヒータ入口復水温度を酸露点温度以上にしてい
たが、本発明では各系統に熱交換器を設け、各熱交換器
間を密閉サイクルで結び熱移動媒体となる流体を循環さ
せることにより、低圧ガスヒータ入口復水温度を上げる
低温腐食防止装置を設ける。すなわち、独立した密閉サ
イクル内の流体により熱交換を行うため各ヒータ，ガス
ヒータでの回収熱量比に幅ができ制御性がよくなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００２４】図３は本発明の一実施例に係る排気再燃型
コンバインドプラントに低温腐食防止装置を設けた構成
図である。
コンバインドプラントに低温腐食防止装置を設けた構成
図である。
【００２５】ボイラへの燃焼用空気供給系統には発電機
４の軸を駆動するガスタービン（圧縮機１，燃焼器２，
タービン３）と押込み通風機２０、及び空気予熱器２１
を備える。
４の軸を駆動するガスタービン（圧縮機１，燃焼器２，
タービン３）と押込み通風機２０、及び空気予熱器２１
を備える。
【００２６】ボイラ排ガス系には高圧ガスヒータ６，低
圧ガスヒータ７，誘引通風機２２、及び煙突８を備え
る。空気予熱器２１はボイラ吸気・排気の熱交換器であ
るので、排ガス系統の機器でもある。
圧ガスヒータ７，誘引通風機２２、及び煙突８を備え
る。空気予熱器２１はボイラ吸気・排気の熱交換器であ
るので、排ガス系統の機器でもある。
【００２７】蒸気タービン側のサイクルは以下から構成
される。まず、蒸気部分として、給水を蒸気に変換する
ボイラ５，ボイラ５で発生した蒸気により駆動される高
圧蒸気タービン９，高圧蒸気タービン９の排気蒸気をボ
イラ５で再熱した蒸気により駆動される中圧蒸気タービ
ン１０、及び中圧蒸気タービン１０の排気蒸気により駆
動される低圧蒸気タービン１１。なお発電機１２はこれ
らの蒸気タービンにより駆動される。次に復水・給水系
統は、低圧蒸気タービン１１の排気蒸気を復水化する復
水器１３，復水器１３の復水を昇圧して復水系統に吐出
する復水ポンプ１４，復水ポンプ１４から供給された復
水を低圧蒸気タービン１１の抽気蒸気により加熱する低
圧給水加熱器１５，低圧給水加熱器１５に並列に設置さ
れたボイラ排気との熱交換を行う低圧ガスヒータ７，蒸
気タービン部分負荷での低圧ガスヒータ７の通過復水流
量を確保するための復水ダンプ系統１９，低圧ガスヒー
タ７入口側で復水を加熱する熱交換器２９，低圧給水加
熱器１５、及び低圧ガスヒータ７から供給された復水を
中圧蒸気タービン１０の抽気蒸気で脱気する脱気器１
６，脱気器１６により脱気された復水を昇圧して給水系
統に吐出する給水ポンプ１７と、給水ポンプ１７から供
給された給水を高圧蒸気タービン９の抽気蒸気により加
熱する高圧給水加熱器１８、及び高圧給水加熱器１８に
並列に設置されたボイラ排気との熱交換を行う高圧ガス
ヒータ６，高圧ガスヒータ６入口で給水を加熱する熱交
換器３０。
される。まず、蒸気部分として、給水を蒸気に変換する
ボイラ５，ボイラ５で発生した蒸気により駆動される高
圧蒸気タービン９，高圧蒸気タービン９の排気蒸気をボ
イラ５で再熱した蒸気により駆動される中圧蒸気タービ
ン１０、及び中圧蒸気タービン１０の排気蒸気により駆
動される低圧蒸気タービン１１。なお発電機１２はこれ
らの蒸気タービンにより駆動される。次に復水・給水系
統は、低圧蒸気タービン１１の排気蒸気を復水化する復
水器１３，復水器１３の復水を昇圧して復水系統に吐出
する復水ポンプ１４，復水ポンプ１４から供給された復
水を低圧蒸気タービン１１の抽気蒸気により加熱する低
圧給水加熱器１５，低圧給水加熱器１５に並列に設置さ
れたボイラ排気との熱交換を行う低圧ガスヒータ７，蒸
気タービン部分負荷での低圧ガスヒータ７の通過復水流
量を確保するための復水ダンプ系統１９，低圧ガスヒー
タ７入口側で復水を加熱する熱交換器２９，低圧給水加
熱器１５、及び低圧ガスヒータ７から供給された復水を
中圧蒸気タービン１０の抽気蒸気で脱気する脱気器１
６，脱気器１６により脱気された復水を昇圧して給水系
統に吐出する給水ポンプ１７と、給水ポンプ１７から供
給された給水を高圧蒸気タービン９の抽気蒸気により加
熱する高圧給水加熱器１８、及び高圧給水加熱器１８に
並列に設置されたボイラ排気との熱交換を行う高圧ガス
ヒータ６，高圧ガスヒータ６入口で給水を加熱する熱交
換器３０。
【００２８】本実施例による低温腐食防止装置は以下か
ら構成される。低圧ガスヒータ７入口側で復水を加熱す
る熱交換器２９，高圧ガスヒータ６入口で給水熱量を密
閉サイクル内に取り込む熱交換器３０，各熱交換器２
９，３０を連結する熱媒体の液体を循環させるための管
路，循環用ポンプ３１，流量調節弁３２、及び循環ポン
プミニマムフロー系統３３。
ら構成される。低圧ガスヒータ７入口側で復水を加熱す
る熱交換器２９，高圧ガスヒータ６入口で給水熱量を密
閉サイクル内に取り込む熱交換器３０，各熱交換器２
９，３０を連結する熱媒体の液体を循環させるための管
路，循環用ポンプ３１，流量調節弁３２、及び循環ポン
プミニマムフロー系統３３。
【００２９】本実施例の排気再燃型コンバインドプラン
トにおける給水・復水とボイラ排気ガス温度の関係を図
４の温度勾配線図に示す。
トにおける給水・復水とボイラ排気ガス温度の関係を図
４の温度勾配線図に示す。
【００３０】図４で、ａ〜ｅは高圧ガスヒータ６入口か
ら低圧ガスヒータ７出口までのボイラ排気温度変化曲線
を、Ａ〜Ｇは低圧ガスヒータ７の復水入口部に設置の本
発明による熱交換器２９入口から高圧ガスヒータ６出口
までの復水・給水温度変化曲線を示す。ボイラ排気温度
変化曲線ａ〜ｅで、ボイラ排気はａからｅに向かって流
れる。ａはボイラ５出口、ｂ〜ｃは高圧ガスヒータ６、
ｄ〜ｅは低圧ガスヒータ７でのボイラ排気温度変化を示
す。復水・給水温度変化曲線Ａ〜Ｇで、復水・給水はＡ
からＧに向かって流れる。Ａ〜Ｂは低圧ガスヒータ復水
入口部に設置の熱交換器２９、Ｂ〜Ｃは低圧ガスヒータ
７、Ｃ〜Ｄ間の温度上昇は脱気器１６、及び給水ポンプ
１７、Ｄ〜Ｅは高圧ガスヒータ６給水入口部に設置の熱
交換器３０、Ｅ〜Ｆは高圧ガスヒータ６でのボイラ排気
温度変化を示す。
ら低圧ガスヒータ７出口までのボイラ排気温度変化曲線
を、Ａ〜Ｇは低圧ガスヒータ７の復水入口部に設置の本
発明による熱交換器２９入口から高圧ガスヒータ６出口
までの復水・給水温度変化曲線を示す。ボイラ排気温度
変化曲線ａ〜ｅで、ボイラ排気はａからｅに向かって流
れる。ａはボイラ５出口、ｂ〜ｃは高圧ガスヒータ６、
ｄ〜ｅは低圧ガスヒータ７でのボイラ排気温度変化を示
す。復水・給水温度変化曲線Ａ〜Ｇで、復水・給水はＡ
からＧに向かって流れる。Ａ〜Ｂは低圧ガスヒータ復水
入口部に設置の熱交換器２９、Ｂ〜Ｃは低圧ガスヒータ
７、Ｃ〜Ｄ間の温度上昇は脱気器１６、及び給水ポンプ
１７、Ｄ〜Ｅは高圧ガスヒータ６給水入口部に設置の熱
交換器３０、Ｅ〜Ｆは高圧ガスヒータ６でのボイラ排気
温度変化を示す。
【００３１】図４に示す各温度のうち、発電プラントの
安定運用上、及び性能確保のために温度制限が必要であ
る項目として以下が挙げられる。まずプラントの安定運
用上の温度制限項目として、ボイラ５内部の節炭器での
スチーミング現象発生回避のためのボイラ節炭器入口給
水温度(すなわち、高圧ガスヒータ６出口給水温度Ｆ)、
脱気器１６での脱気性能確保のための脱気器入口復水温
度（すなわち、低圧ガスヒータ７出口復水温度Ｃ）、及
び低圧ガスヒータ７の伝熱管表面部の低温腐食防止温度
（すなわち低圧ガスヒータ７入口復水温度Ｂ）。通常プ
ラント定格負荷運転でＦ点は約２５０〜２８０℃以下、
Ｃ点は脱気器々内飽和温度より１０〜２０℃程度低い温
度、Ｂ点はプラントの燃料種別によって異なるが、ガス
燃料を使用のプラントの場合、約６０℃となる。次にプ
ラント性能確保のために制限される温度項目として、煙
突入口ボイラ排ガス温度（すなわち低圧ガスヒータ７出
口ガス温度ｅ）があるが、通常プラント定格負荷運転で
ｅ点は約１００〜１１０℃程度である。
安定運用上、及び性能確保のために温度制限が必要であ
る項目として以下が挙げられる。まずプラントの安定運
用上の温度制限項目として、ボイラ５内部の節炭器での
スチーミング現象発生回避のためのボイラ節炭器入口給
水温度(すなわち、高圧ガスヒータ６出口給水温度Ｆ)、
脱気器１６での脱気性能確保のための脱気器入口復水温
度（すなわち、低圧ガスヒータ７出口復水温度Ｃ）、及
び低圧ガスヒータ７の伝熱管表面部の低温腐食防止温度
（すなわち低圧ガスヒータ７入口復水温度Ｂ）。通常プ
ラント定格負荷運転でＦ点は約２５０〜２８０℃以下、
Ｃ点は脱気器々内飽和温度より１０〜２０℃程度低い温
度、Ｂ点はプラントの燃料種別によって異なるが、ガス
燃料を使用のプラントの場合、約６０℃となる。次にプ
ラント性能確保のために制限される温度項目として、煙
突入口ボイラ排ガス温度（すなわち低圧ガスヒータ７出
口ガス温度ｅ）があるが、通常プラント定格負荷運転で
ｅ点は約１００〜１１０℃程度である。
【００３２】本実施例ではこれらの温度制限のうち、低
圧ガスヒータ７の伝熱管表面部の低温腐食防止制御を低
圧ガスヒータ７における復水の再循環制御によって行う
のではなく、熱交換器３０，２９間に密閉された流体の
熱移動によって制御する方法を取っている。すなわち熱
交換器３０で高圧ガスヒータ６入口給水熱量の一部を取
り込み、熱交換器２９で、低圧ガスヒータ入口復水に放
熱する。このような給水から、低圧ガスヒータ７入口復
水への熱の移動を行うにもかかわらず、独立系統による
熱移動であるため、給水・復水系統における高圧ガスヒ
ータ６，低圧ガスヒータ７での流量分配制御の外乱要因
とはならない。
圧ガスヒータ７の伝熱管表面部の低温腐食防止制御を低
圧ガスヒータ７における復水の再循環制御によって行う
のではなく、熱交換器３０，２９間に密閉された流体の
熱移動によって制御する方法を取っている。すなわち熱
交換器３０で高圧ガスヒータ６入口給水熱量の一部を取
り込み、熱交換器２９で、低圧ガスヒータ入口復水に放
熱する。このような給水から、低圧ガスヒータ７入口復
水への熱の移動を行うにもかかわらず、独立系統による
熱移動であるため、給水・復水系統における高圧ガスヒ
ータ６，低圧ガスヒータ７での流量分配制御の外乱要因
とはならない。
【００３３】また、図３の実施例以外にも、本発明の実
施例に係わる排気再燃型コンバインドプラントに低温腐
食防止装置を設けた構成として、図５，図６がある。
施例に係わる排気再燃型コンバインドプラントに低温腐
食防止装置を設けた構成として、図５，図６がある。
【００３４】図５における実施例では、熱交換器３４，
２９に密閉された流体の熱移動によって制御する方法で
ある。すなわち熱交換器３４で低圧ガスヒータ７出口復
水熱量の一部を取り込み、熱交換器２９で、低圧ガスヒ
ータ入口復水に放熱する。このように低圧ガスヒータ７
出口復水から、低圧ガスヒータ７入口復水への熱の移動
を行うにもかかわらず、独立系統による熱移動であるた
め、復水系統における低圧ガスヒータ７での流量分配制
御の外乱要因とはならない。
２９に密閉された流体の熱移動によって制御する方法で
ある。すなわち熱交換器３４で低圧ガスヒータ７出口復
水熱量の一部を取り込み、熱交換器２９で、低圧ガスヒ
ータ入口復水に放熱する。このように低圧ガスヒータ７
出口復水から、低圧ガスヒータ７入口復水への熱の移動
を行うにもかかわらず、独立系統による熱移動であるた
め、復水系統における低圧ガスヒータ７での流量分配制
御の外乱要因とはならない。
【００３５】図６の実施例では、熱交換器３４，３０、
及び２９に密閉された流体の熱移動によって制御する方
法である。すなわち熱交換器３４で低圧ガスヒータ７出
口復水熱量の一部を取り込む、一方、熱交換器３０では
高圧ガスヒータ６入口給水熱量の一部を取り込み、熱交
換器２９で、低圧ガスヒータ入口復水に放熱する。この
ように低圧ガスヒータ７出口復水及び高圧ガスヒータ入
口給水から、低圧ガスヒータ７入口復水への熱の移動を
行うにもかかわらず、独立系統による熱移動であるた
め、給水・復水系統における高圧ガスヒータ６，低圧ガ
スヒータ７での流量分配制御の外乱要因とはならない。
及び２９に密閉された流体の熱移動によって制御する方
法である。すなわち熱交換器３４で低圧ガスヒータ７出
口復水熱量の一部を取り込む、一方、熱交換器３０では
高圧ガスヒータ６入口給水熱量の一部を取り込み、熱交
換器２９で、低圧ガスヒータ入口復水に放熱する。この
ように低圧ガスヒータ７出口復水及び高圧ガスヒータ入
口給水から、低圧ガスヒータ７入口復水への熱の移動を
行うにもかかわらず、独立系統による熱移動であるた
め、給水・復水系統における高圧ガスヒータ６，低圧ガ
スヒータ７での流量分配制御の外乱要因とはならない。
【００３６】
【発明の効果】排気再燃型コンバインドプラントに本発
明による低温腐食防止装置を設けることにより、密閉サ
イクルの熱移動により低圧ガスヒータ入口復水系統への
熱移動が可能となるため、低圧ガスヒータ入口復水温度
を上げることにより低圧ガスヒータ伝熱面での低温腐食
防止ができる。また、従来の技術である低圧ガスヒータ
復水再循環系統による方法では、その再循環量により復
水系統の圧力変動が大きいため低圧ガスヒータ復水分配
制御への大きな外乱要素となっていたが、本発明によ
り、低圧ガスヒータ復水再循環自体を省略可能であり、
復水系統の流量制御の安定化が図れる。
明による低温腐食防止装置を設けることにより、密閉サ
イクルの熱移動により低圧ガスヒータ入口復水系統への
熱移動が可能となるため、低圧ガスヒータ入口復水温度
を上げることにより低圧ガスヒータ伝熱面での低温腐食
防止ができる。また、従来の技術である低圧ガスヒータ
復水再循環系統による方法では、その再循環量により復
水系統の圧力変動が大きいため低圧ガスヒータ復水分配
制御への大きな外乱要素となっていたが、本発明によ
り、低圧ガスヒータ復水再循環自体を省略可能であり、
復水系統の流量制御の安定化が図れる。
【図１】従来の排気再燃型コンバインドプラントの系統
図。
図。
【図２】従来の排気再燃型コンバインドプラントにおけ
る給水・復水と排気ガスの温度勾配線図。
る給水・復水と排気ガスの温度勾配線図。
【図３】本発明による排気再燃型コンバインドプラント
の実施例を示す系統図。
の実施例を示す系統図。
【図４】本発明の実施例である排気再燃型コンバインド
プラントにおける給水・復水と排気ガスの温度勾配線
図。
プラントにおける給水・復水と排気ガスの温度勾配線
図。
【図５】本発明による排気再燃型コンバインドプラント
の実施例を示す系統図。
の実施例を示す系統図。
【図６】本発明による排気再燃型コンバインドプラント
の実施例を示す系統図。
の実施例を示す系統図。
１…圧縮機、２…燃焼器、３…ガスタービン、４，１２
…発電機、５…ボイラ、６…高圧ガスヒータ、７…低圧
ガスヒータ、８…煙突、９…高圧蒸気タービン、１０…
中圧蒸気タービン、１１…低圧蒸気タービン、１３…復
水器、１４…復水ポンプ、１５…低圧給水加熱器、１６
…脱気器、１７…給水ポンプ、１８…高圧給水加熱器、
１９…復水ダンプ系統、２１…空気予熱器、２２…誘引
通風機、２４…高圧ガスヒータ給水流量分配調節弁、２
５…低圧ガスヒータ復水流量分配調節弁、２６…復水ダ
ンプ流量調節弁、２９…低圧ガスヒータ復水入口側の復
水加熱器、３０…高圧ガスヒータ給水入口側の給水冷却
器、３１…循環ポンプ、３２…流量調節弁、３３…再循
環ポンプミニマムフロー系統。
…発電機、５…ボイラ、６…高圧ガスヒータ、７…低圧
ガスヒータ、８…煙突、９…高圧蒸気タービン、１０…
中圧蒸気タービン、１１…低圧蒸気タービン、１３…復
水器、１４…復水ポンプ、１５…低圧給水加熱器、１６
…脱気器、１７…給水ポンプ、１８…高圧給水加熱器、
１９…復水ダンプ系統、２１…空気予熱器、２２…誘引
通風機、２４…高圧ガスヒータ給水流量分配調節弁、２
５…低圧ガスヒータ復水流量分配調節弁、２６…復水ダ
ンプ流量調節弁、２９…低圧ガスヒータ復水入口側の復
水加熱器、３０…高圧ガスヒータ給水入口側の給水冷却
器、３１…循環ポンプ、３２…流量調節弁、３３…再循
環ポンプミニマムフロー系統。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗林 哲三 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 浦 勝己 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (3)
- 【請求項１】ガスタービンの排ガスをボイラ燃焼用空気
として利用する排気再燃型コンバインドプラントにおい
て、低圧ガスヒータ入口復水系統とボイラ給水系統の間
で密閉サイクルを循環する流体により前記低圧ガスヒー
タ入口復水系統への熱移動を行う熱交換器を設け、前記
低圧ガスヒータの入口復水温度を上げることを特徴とす
る排気再燃型コンバインドプラントの低温腐食防止装
置。 - 【請求項２】ガスタービンの排ガスをボイラ燃焼用空気
として利用する排気再燃型コンバインドプラントにおい
て、低圧ガスヒータ入口復水系統と低圧ガスヒータ出口
復水系統の間で密閉サイクルを循環する流体により前記
低圧ガスヒータ入口復水系統への熱移動を行う熱交換器
を設け、前記低圧ガスヒータの入口復水温度を上げるこ
とを特徴とする排気再燃型コンバインドプラントの低温
腐食防止装置。 - 【請求項３】ガスタービンの排ガスをボイラ燃焼用空気
として利用する排気再燃型コンバインドプラントにおい
て、低圧ガスヒータ入口復水系統とボイラ給水系統及び
低圧ガスヒータ出口復水系統の間で密閉サイクルを循環
する流体により前記低圧ガスヒータ入口復水系統への熱
移動を行う熱交換器を設け、前記低圧ガスヒータの入口
復水温度を上げることを特徴とする排気再燃型コンバイ
ンドプラントの低温腐食防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1735496A JPH09209715A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 排気再燃型コンバインドプラントの低温腐食防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1735496A JPH09209715A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 排気再燃型コンバインドプラントの低温腐食防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09209715A true JPH09209715A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=11941721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1735496A Pending JPH09209715A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 排気再燃型コンバインドプラントの低温腐食防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09209715A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007248017A (ja) * | 2006-03-18 | 2007-09-27 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 再燃ボイラの節炭器の温度制御装置 |
| JP2009008365A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Hitachi Ltd | 汽力プラント |
| JP2015215156A (ja) * | 2014-05-08 | 2015-12-03 | アルストム テクノロジー リミテッドＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ | 熱統合を用いた石炭燃焼酸素プラント |
| CN108318549A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-07-24 | 西南石油大学 | 一种电容式腐蚀在线监测装置及方法 |
| KR20190008736A (ko) * | 2017-07-17 | 2019-01-25 | 두산중공업 주식회사 | 저온 부식 방지를 위한 초임계 이산화탄소 발전 시스템 |
| CN109268094A (zh) * | 2017-07-17 | 2019-01-25 | 斗山重工业建设有限公司 | 防止低温腐蚀的超临界二氧化碳发电系统 |
| CN109937288A (zh) * | 2016-05-23 | 2019-06-25 | 西门子能源有限公司 | 具有利用文丘里效应的冷凝液再循环泵的联合循环电厂 |
| CN113375185A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-09-10 | 连云港万达电站辅机有限公司 | 一种高效节能的一次风预热方法 |
| CN117628413A (zh) * | 2023-11-23 | 2024-03-01 | 上海韩科建设工程有限公司 | 一种长距离管道输送三氯化硼的方法及系统 |
| CN119933822A (zh) * | 2025-01-09 | 2025-05-06 | 西安热工研究院有限公司 | 联合火电机组的梯级相变储能系统 |
-
1996
- 1996-02-02 JP JP1735496A patent/JPH09209715A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN109268094B (zh) * | 2017-07-17 | 2022-04-12 | 斗山重工业建设有限公司 | 防止低温腐蚀的超临界二氧化碳发电系统 |
| CN109268094A (zh) * | 2017-07-17 | 2019-01-25 | 斗山重工业建设有限公司 | 防止低温腐蚀的超临界二氧化碳发电系统 |
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| US10641132B2 (en) | 2017-07-17 | 2020-05-05 | DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD | Supercritical CO2 power generating system for preventing cold-end corrosion |
| CN108318549A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-07-24 | 西南石油大学 | 一种电容式腐蚀在线监测装置及方法 |
| CN108318549B (zh) * | 2018-03-08 | 2023-09-26 | 西南石油大学 | 一种电容式腐蚀在线监测装置及方法 |
| CN113375185A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-09-10 | 连云港万达电站辅机有限公司 | 一种高效节能的一次风预热方法 |
| CN117628413A (zh) * | 2023-11-23 | 2024-03-01 | 上海韩科建设工程有限公司 | 一种长距离管道输送三氯化硼的方法及系统 |
| CN119933822A (zh) * | 2025-01-09 | 2025-05-06 | 西安热工研究院有限公司 | 联合火电机组的梯级相变储能系统 |
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