JPH1089016A - 原子力発電とガスタービン発電との複合発電プラント - Google Patents
原子力発電とガスタービン発電との複合発電プラントInfo
- Publication number
- JPH1089016A JPH1089016A JP8246496A JP24649696A JPH1089016A JP H1089016 A JPH1089016 A JP H1089016A JP 8246496 A JP8246496 A JP 8246496A JP 24649696 A JP24649696 A JP 24649696A JP H1089016 A JPH1089016 A JP H1089016A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- pressure
- pressure steam
- turbine
- power plant
- 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.)
- Pending
Links
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]
-
- 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
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温・高圧の蒸気を得てプラント効率を改善
すること。 【解決手段】 原子炉６で発生した蒸気によって蒸気タ
ービンを作動する原子力発電設備とガスタービン発電設
備とを互いに組合わせた複合発電プラントにおいて、ガ
スタービン３の排熱を回収する排熱回収ボイラ５内に、
上記原子炉６に供給される給水の一部を導出して加熱す
る高圧蒸気発生器１９を設けるとともに、その高圧蒸気
発生器１９で発生した高圧蒸気を高圧混合器２１におい
て、原子炉で発生した蒸気と混合して高温・高圧化し、
その高圧高温の蒸気を高圧蒸気タービン７に導入するよ
うにした。
すること。 【解決手段】 原子炉６で発生した蒸気によって蒸気タ
ービンを作動する原子力発電設備とガスタービン発電設
備とを互いに組合わせた複合発電プラントにおいて、ガ
スタービン３の排熱を回収する排熱回収ボイラ５内に、
上記原子炉６に供給される給水の一部を導出して加熱す
る高圧蒸気発生器１９を設けるとともに、その高圧蒸気
発生器１９で発生した高圧蒸気を高圧混合器２１におい
て、原子炉で発生した蒸気と混合して高温・高圧化し、
その高圧高温の蒸気を高圧蒸気タービン７に導入するよ
うにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽水を冷却材とし
て使用する原子炉で発生した蒸気によって蒸気タービン
を作動する原子力発電設備と、ガスタービン発電設備と
を互いに組合わせた複合発電プラントに関する。
て使用する原子炉で発生した蒸気によって蒸気タービン
を作動する原子力発電設備と、ガスタービン発電設備と
を互いに組合わせた複合発電プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近、
省エネルギの観点からガスタービンの高温排気ガスを再
利用するため、ガスタービンと蒸気タービンとを組合わ
せ、ガスタービンの排ガスによって蒸気を発生させ、そ
の蒸気で蒸気タービンを駆動する、いわゆる複合発電プ
ラントが注目されている。
省エネルギの観点からガスタービンの高温排気ガスを再
利用するため、ガスタービンと蒸気タービンとを組合わ
せ、ガスタービンの排ガスによって蒸気を発生させ、そ
の蒸気で蒸気タービンを駆動する、いわゆる複合発電プ
ラントが注目されている。
【０００３】また、同様に、ガスタービンの排熱を利用
して原子炉で発生した蒸気を過熱し、プラントの効率を
高めることも提案されている。
して原子炉で発生した蒸気を過熱し、プラントの効率を
高めることも提案されている。
【０００４】図８は、上記ガスタービンと原子力発電設
備を組合わせたプラントの概略構成を示す系統図であっ
て、圧縮機１で圧縮された空気は燃焼器２に供給され、
そこで燃料と混合され燃焼せしめられ、その燃焼ガスが
ガスタービン３に導入される。上記ガスタービン３に導
入された燃焼ガスはそこで仕事を行い発電機４を駆動
し、仕事を終えた排ガスは排熱回収ボイラ５に導入さ
れ、その後大気中に放出される。
備を組合わせたプラントの概略構成を示す系統図であっ
て、圧縮機１で圧縮された空気は燃焼器２に供給され、
そこで燃料と混合され燃焼せしめられ、その燃焼ガスが
ガスタービン３に導入される。上記ガスタービン３に導
入された燃焼ガスはそこで仕事を行い発電機４を駆動
し、仕事を終えた排ガスは排熱回収ボイラ５に導入さ
れ、その後大気中に放出される。
【０００５】一方、原子炉６で発生された蒸気は上記排
熱回収ボイラ５の主蒸気加熱器５ａに導入され、そこで
ガスタービン３からの排ガスとの熱交換によって過熱さ
れた後、高圧蒸気タービン７に導入される。そして、上
記高圧蒸気タービン７で仕事を行った蒸気は低圧蒸気タ
ービン８を経て復水器９に導入され、その復水器９で凝
縮された復水は復水ポンプ１０で昇圧され排熱回収ボイ
ラ５の節炭器５ｂに導入されて加熱された後原子炉６に
還流される。
熱回収ボイラ５の主蒸気加熱器５ａに導入され、そこで
ガスタービン３からの排ガスとの熱交換によって過熱さ
れた後、高圧蒸気タービン７に導入される。そして、上
記高圧蒸気タービン７で仕事を行った蒸気は低圧蒸気タ
ービン８を経て復水器９に導入され、その復水器９で凝
縮された復水は復水ポンプ１０で昇圧され排熱回収ボイ
ラ５の節炭器５ｂに導入されて加熱された後原子炉６に
還流される。
【０００６】ところが、このようなプラントにおいては
蒸気タービンの入口蒸気が圧力で５０〜７０ａｔａの飽
和蒸気であって、一般の火力プラントに比較すると低圧
・低温であるため効率が劣る等の問題がある。
蒸気タービンの入口蒸気が圧力で５０〜７０ａｔａの飽
和蒸気であって、一般の火力プラントに比較すると低圧
・低温であるため効率が劣る等の問題がある。
【０００７】本発明は、このような点に鑑み、高温・高
圧の蒸気を得てプラント効率を大幅に改善し得るように
した複合発電プラントを得ることを目的とする。
圧の蒸気を得てプラント効率を大幅に改善し得るように
した複合発電プラントを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、原子炉で
発生した蒸気によって蒸気タービンを作動する原子力発
電設備とガスタービン発電設備とを互いに組合わせた複
合発電プラントにおいて、ガスタービンの排熱を回収す
る排熱回収ボイラ内に、上記原子炉に供給される給水の
一部を導出して加熱する高圧蒸気発生器を設けるととも
に、その高圧蒸気発生器で発生した高圧蒸気を高圧混合
器において原子炉で発生した蒸気と混合して高圧・高温
化し、その高圧高温の蒸気を高圧蒸気タービンに導入す
るようにしたことを特徴とする。
発生した蒸気によって蒸気タービンを作動する原子力発
電設備とガスタービン発電設備とを互いに組合わせた複
合発電プラントにおいて、ガスタービンの排熱を回収す
る排熱回収ボイラ内に、上記原子炉に供給される給水の
一部を導出して加熱する高圧蒸気発生器を設けるととも
に、その高圧蒸気発生器で発生した高圧蒸気を高圧混合
器において原子炉で発生した蒸気と混合して高圧・高温
化し、その高圧高温の蒸気を高圧蒸気タービンに導入す
るようにしたことを特徴とする。
【０００９】第２の発明は、高圧蒸気発生器で発生した
蒸気を超高圧蒸気タービンに導入するとともに、上記超
高圧蒸気タービンの排気を上記排熱回収ボイラにおいて
再熱した後高圧混合器に導入することを特徴とする。
蒸気を超高圧蒸気タービンに導入するとともに、上記超
高圧蒸気タービンの排気を上記排熱回収ボイラにおいて
再熱した後高圧混合器に導入することを特徴とする。
【００１０】また、第３の発明は、原子炉制御装置、ガ
スタービン制御装置、蒸気タービン制御装置、及び超高
圧蒸気タービン制御装置を有し、蒸気タービン制御装置
によって原子炉出力蒸気圧の制御を行い、ガスタービン
制御装置により超高圧蒸気タービンの入口蒸気温度の制
御を行い、超高圧蒸気タービン制御装置によって高圧蒸
気タービンの入口温度の制御を行うようにしたことを特
徴とする。
スタービン制御装置、蒸気タービン制御装置、及び超高
圧蒸気タービン制御装置を有し、蒸気タービン制御装置
によって原子炉出力蒸気圧の制御を行い、ガスタービン
制御装置により超高圧蒸気タービンの入口蒸気温度の制
御を行い、超高圧蒸気タービン制御装置によって高圧蒸
気タービンの入口温度の制御を行うようにしたことを特
徴とする。
【００１１】第４の発明は、低沸点媒体を作動流体とす
る蒸気タービンサイクルを設け、高圧蒸気タービンの排
気を上記低沸点媒体を作動流体とする蒸気タービンサイ
クルの蒸発器に加熱媒体として供給することを特徴とす
る。
る蒸気タービンサイクルを設け、高圧蒸気タービンの排
気を上記低沸点媒体を作動流体とする蒸気タービンサイ
クルの蒸発器に加熱媒体として供給することを特徴とす
る。
【００１２】さらに、第５の発明は、原子炉系の常用系
のバックアップまたは非常用電源として、併設されてい
るガスタービン発電設備の発電機による電気を用いるよ
うにしたことを特徴とする。
のバックアップまたは非常用電源として、併設されてい
るガスタービン発電設備の発電機による電気を用いるよ
うにしたことを特徴とする。
【００１３】第６の発明は、排熱回収ボイラ内に、原子
力発電所用補助蒸気或いは隣接地域の冷暖房用蒸気を発
生する補助蒸気発生器が設けられていることを特徴とす
る。
力発電所用補助蒸気或いは隣接地域の冷暖房用蒸気を発
生する補助蒸気発生器が設けられていることを特徴とす
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００１５】図１において、符号６は原子力発電設備に
おける沸騰水型或いは加圧水型の原子炉であって、その
原子炉６で発生した蒸気が主蒸気導管１１を介して高圧
蒸気タービン７に導入される。上記高圧蒸気タービン７
で仕事を行った蒸気はさらに導管１２を経て低圧蒸気タ
ービン８に導入され、そこで仕事を行った蒸気は復水器
９で復水される。そして、上記高圧蒸気タービン７及び
低圧蒸気タービン８によって発電機１３が駆動され電力
が発生される。
おける沸騰水型或いは加圧水型の原子炉であって、その
原子炉６で発生した蒸気が主蒸気導管１１を介して高圧
蒸気タービン７に導入される。上記高圧蒸気タービン７
で仕事を行った蒸気はさらに導管１２を経て低圧蒸気タ
ービン８に導入され、そこで仕事を行った蒸気は復水器
９で復水される。そして、上記高圧蒸気タービン７及び
低圧蒸気タービン８によって発電機１３が駆動され電力
が発生される。
【００１６】上記復水器９で凝縮復水された復水は復水
ポンプ１４で低圧給水加熱器１５に送給され、そこで予
熱された復水は給水として給水ポンプ１０によって加圧
され高圧給水加熱器１６を経て原子炉６に還流される。
ポンプ１４で低圧給水加熱器１５に送給され、そこで予
熱された復水は給水として給水ポンプ１０によって加圧
され高圧給水加熱器１６を経て原子炉６に還流される。
【００１７】一方、ガスタービン設備におけるガスター
ビン３で仕事を終えた排ガスは、排熱回収ボイラ５に導
入され、さらに排ガス分配器１７を経て煙突１８から大
気中に放出される。
ビン３で仕事を終えた排ガスは、排熱回収ボイラ５に導
入され、さらに排ガス分配器１７を経て煙突１８から大
気中に放出される。
【００１８】ところで、上記排熱回収ボイラ５内には、
排ガスの流れに沿ってその上流側から高圧蒸気発生器１
９及び低圧蒸気発生器２０が順に配設されており、また
前記主蒸気導管１１にはその途中に、複数個の蒸気イン
ジェクターが取り付けられた高圧混合器２１が設けら
れ、さらに導管１２には低圧混合器２２が設けられてい
る。
排ガスの流れに沿ってその上流側から高圧蒸気発生器１
９及び低圧蒸気発生器２０が順に配設されており、また
前記主蒸気導管１１にはその途中に、複数個の蒸気イン
ジェクターが取り付けられた高圧混合器２１が設けら
れ、さらに導管１２には低圧混合器２２が設けられてい
る。
【００１９】上記高圧蒸気発生器１９の一端には、給水
ポンプ１０の吐出側から分岐導出された導管２３が接続
されており、また高圧蒸気発生器１９の他端は導管２４
を介して上記高圧混合器２１の蒸気インジェクターに接
続されている。また、復水ポンプ１４の吐出側から導管
２５が分岐導出され、その導管２５が前記低圧蒸気発生
器２０に接続され、さらにその低圧蒸気発生器２０の他
端が導管２６を介して前記低圧混合器２２に接続されて
いる。
ポンプ１０の吐出側から分岐導出された導管２３が接続
されており、また高圧蒸気発生器１９の他端は導管２４
を介して上記高圧混合器２１の蒸気インジェクターに接
続されている。また、復水ポンプ１４の吐出側から導管
２５が分岐導出され、その導管２５が前記低圧蒸気発生
器２０に接続され、さらにその低圧蒸気発生器２０の他
端が導管２６を介して前記低圧混合器２２に接続されて
いる。
【００２０】また、前記高圧給水加熱器１６には、排熱
回収ボイラ５の排気側に設けられた排ガス分配器１７に
よって採集された排ガスが加熱媒体として導入され、給
水との熱交換によって給水の加熱が行われる。上記給水
の加熱を行った排ガスはさらに低圧給水加熱器１５に加
熱媒体として導入され、復水の予熱を行った後、前記排
ガス分配器１７を経て、排熱回収ボイラ５からの排ガス
と合流し、煙突１８から放出される。
回収ボイラ５の排気側に設けられた排ガス分配器１７に
よって採集された排ガスが加熱媒体として導入され、給
水との熱交換によって給水の加熱が行われる。上記給水
の加熱を行った排ガスはさらに低圧給水加熱器１５に加
熱媒体として導入され、復水の予熱を行った後、前記排
ガス分配器１７を経て、排熱回収ボイラ５からの排ガス
と合流し、煙突１８から放出される。
【００２１】しかして、給水ポンプ１０によって加圧さ
れた給水の一部は導管２３を介して高圧蒸気発生器１９
に供給され、ガスタービン３の排ガスによる加熱によっ
て４００〜６００℃の高温蒸気となり、高圧混合器２１
内に蒸気インジェクターを介して噴出され、原子炉６で
発生した蒸気と混合され、３００〜４５０℃の蒸気とな
り、高圧蒸気タービン７に導入される。すなわち、原子
炉６で発生した蒸気は、高圧蒸気発生器１９で発生した
高温の作動蒸気のエネルギーにより、高圧混合器２１に
おいてタービン入口蒸気を高圧・高温化する。
れた給水の一部は導管２３を介して高圧蒸気発生器１９
に供給され、ガスタービン３の排ガスによる加熱によっ
て４００〜６００℃の高温蒸気となり、高圧混合器２１
内に蒸気インジェクターを介して噴出され、原子炉６で
発生した蒸気と混合され、３００〜４５０℃の蒸気とな
り、高圧蒸気タービン７に導入される。すなわち、原子
炉６で発生した蒸気は、高圧蒸気発生器１９で発生した
高温の作動蒸気のエネルギーにより、高圧混合器２１に
おいてタービン入口蒸気を高圧・高温化する。
【００２２】一方、復水ポンプ１４から吐出された復水
の一部は導管２５を介して低圧蒸気発生器２０に供給さ
れ、そこで発生した蒸気が低圧混合器２２に導入され
る。したがって、高圧蒸気タービン７で仕事をした蒸気
は低圧混合器２２で上記低圧蒸気発生器２０からの蒸気
と混合し、２５０〜３５０℃に加熱され低圧蒸気タービ
ン８に導入される。
の一部は導管２５を介して低圧蒸気発生器２０に供給さ
れ、そこで発生した蒸気が低圧混合器２２に導入され
る。したがって、高圧蒸気タービン７で仕事をした蒸気
は低圧混合器２２で上記低圧蒸気発生器２０からの蒸気
と混合し、２５０〜３５０℃に加熱され低圧蒸気タービ
ン８に導入される。
【００２３】このようにして、ガスタービン３の排ガス
が有する約６００℃の熱エネルギーが原子力発電設備の
蒸気系に効率的に伝達され、蒸気タービンの入口蒸気温
度が高められ、プラント効率が高められる。
が有する約６００℃の熱エネルギーが原子力発電設備の
蒸気系に効率的に伝達され、蒸気タービンの入口蒸気温
度が高められ、プラント効率が高められる。
【００２４】図２は本発明の他の実施の形態を示す系統
図であって、排熱回収ボイラ５内には高圧蒸気発生器１
９と低圧蒸気発生器２０との間に中圧蒸気発生器２７が
配設されるとともに、原子力発電設備のタービン軸と別
軸上に超高圧蒸気タービン２８及び発電機２９が併設さ
れ、給水を高圧蒸気発生器１９に送給する導管２３の途
中には昇圧ポンプ３０が設けられている。
図であって、排熱回収ボイラ５内には高圧蒸気発生器１
９と低圧蒸気発生器２０との間に中圧蒸気発生器２７が
配設されるとともに、原子力発電設備のタービン軸と別
軸上に超高圧蒸気タービン２８及び発電機２９が併設さ
れ、給水を高圧蒸気発生器１９に送給する導管２３の途
中には昇圧ポンプ３０が設けられている。
【００２５】そして、上記高圧蒸気発生器１９は、その
出口側が上記超高圧蒸気タービン２８に連通され、さら
にその超高圧蒸気タービン２８からの排気が上記中圧蒸
気発生器２７に導入され、そこで再び加熱された蒸気が
前記高圧混合器２１に導入されるようにしてある。
出口側が上記超高圧蒸気タービン２８に連通され、さら
にその超高圧蒸気タービン２８からの排気が上記中圧蒸
気発生器２７に導入され、そこで再び加熱された蒸気が
前記高圧混合器２１に導入されるようにしてある。
【００２６】しかして、給水ポンプ１０から吐出された
給水の一部は昇圧ポンプ３０によって２００〜２５０ａ
ｔａに昇圧され、高圧蒸気発生器１９でガスタービンの
排ガスによって５００〜６００℃に加熱され、この高圧
高温の蒸気が超高圧蒸気タービン２８に導入される。
給水の一部は昇圧ポンプ３０によって２００〜２５０ａ
ｔａに昇圧され、高圧蒸気発生器１９でガスタービンの
排ガスによって５００〜６００℃に加熱され、この高圧
高温の蒸気が超高圧蒸気タービン２８に導入される。
【００２７】上記超高圧蒸気タービン２８で仕事をした
後その超高圧蒸気タービン２８から排出された蒸気は中
圧蒸気発生器２７で４５０〜５５０℃に加熱された後高
圧混合器２１に導入され、原子炉６からの蒸気と混合さ
れる。このようにして原子炉６からの蒸気は中圧蒸気発
生器２７からの蒸気と混合することにより３００〜４５
０℃の蒸気となり、高圧蒸気タービン７に導入される。
後その超高圧蒸気タービン２８から排出された蒸気は中
圧蒸気発生器２７で４５０〜５５０℃に加熱された後高
圧混合器２１に導入され、原子炉６からの蒸気と混合さ
れる。このようにして原子炉６からの蒸気は中圧蒸気発
生器２７からの蒸気と混合することにより３００〜４５
０℃の蒸気となり、高圧蒸気タービン７に導入される。
【００２８】このように、原子力発電設備の蒸気系にガ
スタービンの約６００℃の排ガスが有する熱エネルギー
が効率的に与えられ、第１の実施の形態と同様にプラン
トの効率を向上させることができる。
スタービンの約６００℃の排ガスが有する熱エネルギー
が効率的に与えられ、第１の実施の形態と同様にプラン
トの効率を向上させることができる。
【００２９】図３は、図２に示すプラントの制御装置の
ブロック図であり、原子炉制御装置３１、ガスタービン
制御装置３２、蒸気タービン制御装置３３、及び超高圧
蒸気タービン制御装置３４の４つの制御装置からなって
いる。
ブロック図であり、原子炉制御装置３１、ガスタービン
制御装置３２、蒸気タービン制御装置３３、及び超高圧
蒸気タービン制御装置３４の４つの制御装置からなって
いる。
【００３０】この制御装置の主たる制御は原子炉の炉圧
制御であり、原子炉出口蒸気圧力の状態値が検出され、
設定値との偏差によって高圧蒸気タービンの蒸気加減弁
３５が開閉制御される。そしてこの制御動作に伴う原子
炉出口蒸気圧力の状態量の変化を検出してフィードバッ
ク制御を行うことにより、安定した原子炉の炉圧一定制
御が行われる。
制御であり、原子炉出口蒸気圧力の状態値が検出され、
設定値との偏差によって高圧蒸気タービンの蒸気加減弁
３５が開閉制御される。そしてこの制御動作に伴う原子
炉出口蒸気圧力の状態量の変化を検出してフィードバッ
ク制御を行うことにより、安定した原子炉の炉圧一定制
御が行われる。
【００３１】一方、超高圧蒸気タービン２８の入口蒸気
温度の制御はガスタービン制御装置３２によって行われ
る。すなわち、超高圧蒸気タービン２８の入口蒸気温度
の状態量を検出し、それと設定値との偏差によってガス
タービンの燃料調節弁３６の開閉制御が行われ、この制
御動作に伴う超高圧蒸気タービン入口蒸気温度の状態量
の変化を検出してフィードバック制御を行うことによっ
て入口蒸気温度一定制御が行われる。
温度の制御はガスタービン制御装置３２によって行われ
る。すなわち、超高圧蒸気タービン２８の入口蒸気温度
の状態量を検出し、それと設定値との偏差によってガス
タービンの燃料調節弁３６の開閉制御が行われ、この制
御動作に伴う超高圧蒸気タービン入口蒸気温度の状態量
の変化を検出してフィードバック制御を行うことによっ
て入口蒸気温度一定制御が行われる。
【００３２】また、超高圧蒸気タービン２８の制御は高
圧蒸気タービン７の入口温度一定の制御を基本としてい
る。すなわち超高圧蒸気タービン２８の蒸気加減弁３７
を開方向に開くと同時に給水ポンプの流量も増加傾向に
制御され、原子炉への給水流量を変化させずに、高圧蒸
気発生器１９から超高圧蒸気タービン２８及び中圧蒸気
発生器２７を経て高圧混合器２１へ流れる蒸気流量が増
加され、高圧蒸気タービン７の入口蒸気温度が上昇す
る。したがって、所定の高圧蒸気タービンの入口温度に
なるように超高圧蒸気タービンの蒸気加減弁３７が制御
される。
圧蒸気タービン７の入口温度一定の制御を基本としてい
る。すなわち超高圧蒸気タービン２８の蒸気加減弁３７
を開方向に開くと同時に給水ポンプの流量も増加傾向に
制御され、原子炉への給水流量を変化させずに、高圧蒸
気発生器１９から超高圧蒸気タービン２８及び中圧蒸気
発生器２７を経て高圧混合器２１へ流れる蒸気流量が増
加され、高圧蒸気タービン７の入口蒸気温度が上昇す
る。したがって、所定の高圧蒸気タービンの入口温度に
なるように超高圧蒸気タービンの蒸気加減弁３７が制御
される。
【００３３】ところで、排熱回収ボイラ５内に配設され
ている高圧蒸気発生器１９、中圧蒸気発生器２７及び低
圧蒸気発生器２０の伝熱管には二重管が採用してあり、
伝熱管の破損による放射能の漏洩を極限までなくすよう
にしてある。
ている高圧蒸気発生器１９、中圧蒸気発生器２７及び低
圧蒸気発生器２０の伝熱管には二重管が採用してあり、
伝熱管の破損による放射能の漏洩を極限までなくすよう
にしてある。
【００３４】図４は、本発明のさらに他の実施の形態を
示す系統図であって、低圧蒸気タービン部を低沸点媒体
サイクルとしたものである。
示す系統図であって、低圧蒸気タービン部を低沸点媒体
サイクルとしたものである。
【００３５】すなわち、高圧蒸気タービン７の排気側に
は上記低沸点媒体サイクルの蒸発器４０が設けられてお
り、上記高圧蒸気タービン７の排気は上記蒸発器４０は
低沸点媒体と熱交換して凝縮し、給水ポンプ１０によっ
て高圧給水加熱器１６を経て原子炉６に還流される。
は上記低沸点媒体サイクルの蒸発器４０が設けられてお
り、上記高圧蒸気タービン７の排気は上記蒸発器４０は
低沸点媒体と熱交換して凝縮し、給水ポンプ１０によっ
て高圧給水加熱器１６を経て原子炉６に還流される。
【００３６】一方、上記蒸発器４０において高圧蒸気タ
ービン７の出口蒸気と熱交換により加熱され気化した媒
体は、分離器４１で気液分離され、気体媒体が低圧蒸気
タービン８に導入され、そこで仕事を行い、発電機４２
が駆動される。上記低圧蒸気タービン８で仕事をした気
体は吸収器４３を経て凝縮器４４に導入され、そこで凝
縮され、その後ポンプ４５によって再生器４６を経て蒸
発器４０に還流される。また、前記分離器４１で分離さ
れたドレンは上記再生器４６でポンプ４５によって送給
された液体媒体と熱交換した後吸収器４３で低圧蒸気タ
ービン８からの排気と合流される。
ービン７の出口蒸気と熱交換により加熱され気化した媒
体は、分離器４１で気液分離され、気体媒体が低圧蒸気
タービン８に導入され、そこで仕事を行い、発電機４２
が駆動される。上記低圧蒸気タービン８で仕事をした気
体は吸収器４３を経て凝縮器４４に導入され、そこで凝
縮され、その後ポンプ４５によって再生器４６を経て蒸
発器４０に還流される。また、前記分離器４１で分離さ
れたドレンは上記再生器４６でポンプ４５によって送給
された液体媒体と熱交換した後吸収器４３で低圧蒸気タ
ービン８からの排気と合流される。
【００３７】また、給水ポンプ１０から吐出された給水
の一部は導管２３によって導出され、昇圧ポンプ４７で
昇圧されて低圧蒸気発生器２０及び高圧蒸気発生器１９
に順次導入され、そこで加熱発生された高温・高圧の蒸
気が高圧混合器２１に導入され、原子炉６からの蒸気と
混合され、高温・高圧の蒸気となって高圧蒸気タービン
７に導入される。
の一部は導管２３によって導出され、昇圧ポンプ４７で
昇圧されて低圧蒸気発生器２０及び高圧蒸気発生器１９
に順次導入され、そこで加熱発生された高温・高圧の蒸
気が高圧混合器２１に導入され、原子炉６からの蒸気と
混合され、高温・高圧の蒸気となって高圧蒸気タービン
７に導入される。
【００３８】一方、低圧蒸気発生器２０で発生した蒸気
の一部は、加熱蒸気として高圧給水加熱器１６に供給さ
れ、そこで発生したドレンは給水ポンプ１０の吸込側に
返される。
の一部は、加熱蒸気として高圧給水加熱器１６に供給さ
れ、そこで発生したドレンは給水ポンプ１０の吸込側に
返される。
【００３９】ところで、上記低沸点媒体サイクルの作動
媒体としては水とアンモニアの混合流体、或はフロリノ
ール８５を使用することができる。
媒体としては水とアンモニアの混合流体、或はフロリノ
ール８５を使用することができる。
【００４０】また、原子炉系の常用電源のバックアップ
を、併設されたガスタービン発電機の電気によって行う
ようにすることもできる。すなわち、図５に示すよう
に、ガスタービン３によって駆動される発電機５０で発
生された電力は、遮断器５１ａ等を経て系統系５２に送
られるとともに、上記電力の一部は遮断器５１ｂを経
て、原子炉水浄化系や復水補給水系等の原子炉の常用電
力系５３のバックアップ用電源として供給される。これ
により、従来用いられていた非常用発電機の負荷を大幅
に軽減することができる。
を、併設されたガスタービン発電機の電気によって行う
ようにすることもできる。すなわち、図５に示すよう
に、ガスタービン３によって駆動される発電機５０で発
生された電力は、遮断器５１ａ等を経て系統系５２に送
られるとともに、上記電力の一部は遮断器５１ｂを経
て、原子炉水浄化系や復水補給水系等の原子炉の常用電
力系５３のバックアップ用電源として供給される。これ
により、従来用いられていた非常用発電機の負荷を大幅
に軽減することができる。
【００４１】さらに、原子炉の非常用電源として併設さ
れたガスタービン発電機５０の電気を使用することもで
きる。すなわち、原子炉の残留熱除去系や高圧炉心注水
系などの非常系電源は、安全に担保するための信頼性の
観点から電力源を３系統独立に設けてある。そこで、こ
れらに対応して、ガスタービン発電機を例えば図６に示
すように３台設け、それぞれ原子炉非常系Ａ、原子炉非
常系Ｂ、原子炉非常系Ｃに電力を供給できる構成とす
る。つまり、第１のガスタービン発電機５０ａの電力は
遮断器５４ａを介して系統系５５に送られる他に、遮断
器５４ｂ，５４ｃを介して原子炉常用系５６、原子炉非
常系５７、に電力を供給できる構成とする。また、第２
のガスタービン発電機５０ｂの電力は遮断器５８ａを介
して系統系５５に送る他に、遮断器５８ｂを介して原子
炉非常系５７に電力を供給できる構成とし、さらに第３
のガスタービン発電機５０ｃの電力は遮断器５９ａを介
して系統系５５に送られる他に、遮断器５９ｂを介して
原子炉非常系５７に電力を供給できる構成とする。
れたガスタービン発電機５０の電気を使用することもで
きる。すなわち、原子炉の残留熱除去系や高圧炉心注水
系などの非常系電源は、安全に担保するための信頼性の
観点から電力源を３系統独立に設けてある。そこで、こ
れらに対応して、ガスタービン発電機を例えば図６に示
すように３台設け、それぞれ原子炉非常系Ａ、原子炉非
常系Ｂ、原子炉非常系Ｃに電力を供給できる構成とす
る。つまり、第１のガスタービン発電機５０ａの電力は
遮断器５４ａを介して系統系５５に送られる他に、遮断
器５４ｂ，５４ｃを介して原子炉常用系５６、原子炉非
常系５７、に電力を供給できる構成とする。また、第２
のガスタービン発電機５０ｂの電力は遮断器５８ａを介
して系統系５５に送る他に、遮断器５８ｂを介して原子
炉非常系５７に電力を供給できる構成とし、さらに第３
のガスタービン発電機５０ｃの電力は遮断器５９ａを介
して系統系５５に送られる他に、遮断器５９ｂを介して
原子炉非常系５７に電力を供給できる構成とする。
【００４２】しかして、この場合、原子炉の常用系及び
非常系の電源として併設のガスタービン発電機を使用す
ることができ、非常用の発電機を３台独立に設ける必要
がなく、大幅な簡素化及びコストダウンを図ることがで
きる。
非常系の電源として併設のガスタービン発電機を使用す
ることができ、非常用の発電機を３台独立に設ける必要
がなく、大幅な簡素化及びコストダウンを図ることがで
きる。
【００４３】また、図７は本発明のさらに他の実施の形
態を示す系統図であり、排熱回収ボイラ５内にはさらに
補助蒸気加熱器６０が配設されており、その補助蒸気加
熱器６０において補給水を加熱して補助蒸気を発生させ
ることができるようにしてある。したがって、この蒸気
を原子力発電設備に必要なもの、所内の冷暖房並びに隣
接地域の冷暖房負荷等に使用することができる。
態を示す系統図であり、排熱回収ボイラ５内にはさらに
補助蒸気加熱器６０が配設されており、その補助蒸気加
熱器６０において補給水を加熱して補助蒸気を発生させ
ることができるようにしてある。したがって、この蒸気
を原子力発電設備に必要なもの、所内の冷暖房並びに隣
接地域の冷暖房負荷等に使用することができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
原子力発電設備に対してガスタービン発電設備を併設
し、原子炉から蒸気タービンに供給される蒸気をガスタ
ービンの排熱を利用して加熱するようにしたので、蒸気
タービン入口蒸気を高温・高圧とすることができ、プラ
ント効率を大幅に向上させることができる。さらに、低
圧蒸気タービン部に低沸点媒体を作動流体とするサイク
ルとしたものにおいては、一層効率の向上を実現するこ
とができる。
原子力発電設備に対してガスタービン発電設備を併設
し、原子炉から蒸気タービンに供給される蒸気をガスタ
ービンの排熱を利用して加熱するようにしたので、蒸気
タービン入口蒸気を高温・高圧とすることができ、プラ
ント効率を大幅に向上させることができる。さらに、低
圧蒸気タービン部に低沸点媒体を作動流体とするサイク
ルとしたものにおいては、一層効率の向上を実現するこ
とができる。
【図１】本発明の複合発電プラントの系統図。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す系統図。
【図３】本発明の複合発電プラントの制御装置の一例を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態を示す系統図。
【図５】原子炉系の常用電源のバックアップ用にガスタ
ービン発電機の電気を用いる場合の例を示す説明図。
ービン発電機の電気を用いる場合の例を示す説明図。
【図６】原子炉系の非常用電源としてガスタービン発電
機の電気を用いる場合の例を示す説明図。
機の電気を用いる場合の例を示す説明図。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態を示す図。
【図８】従来の複合発電プラントの概略構成を示す系統
図。
図。
１ 圧縮機 ３ ガスタービン ５ 排熱回収ボイラ ６ 原子炉 ７ 高圧蒸気タービン ８ 低圧蒸気タービン ９ 復水器 １０ 給水ポンプ １３ 発電機 １７ ガス分配器 １９ 高圧蒸気発生器 ２０ 低圧蒸気発生器 ２１ 高圧混合器 ２２ 低圧混合器 ２７ 中圧蒸気発生器 ２８ 超高圧蒸気タービン ３１ 原子炉制御装置 ３２ ガスタービン制御装置 ３３ 蒸気タービン制御装置 ３４ 超高圧蒸気タービン制御装置
Claims (7)
- 【請求項１】原子炉で発生した蒸気によって蒸気タービ
ンを作動する原子力発電設備とガスタービン発電設備と
を互いに組合わせた複合発電プラントにおいて、ガスタ
ービンの排熱を回収する排熱回収ボイラ内に、上記原子
炉に供給される給水の一部を導出して加熱する高圧蒸気
発生器を設けるとともに、その高圧蒸気発生器で発生し
た高圧蒸気を高圧混合器において原子炉で発生した蒸気
と混合して高圧・高温化し、その高圧高温の蒸気を高圧
蒸気タービンに導入するようにしたことを特徴とする、
複合発電プラント。 - 【請求項２】高圧蒸気発生器で発生した蒸気を超高圧蒸
気タービンに導入するとともに、上記超高圧蒸気タービ
ンの排気を上記排熱回収ボイラにおいて再熱した後高圧
混合器に導入することを特徴とする、請求項１記載の複
合発電プラント。 - 【請求項３】原子炉制御装置、ガスタービン制御装置、
蒸気タービン制御装置、及び超高圧蒸気タービン制御装
置を有し、蒸気タービン制御装置によって原子炉出力蒸
気圧の制御を行い、ガスタービン制御装置により超高圧
蒸気タービンの入口蒸気温度の制御を行い、超高圧蒸気
タービン制御装置によって高圧蒸気タービンの入口温度
の制御を行うようにしたことを特徴とする、請求項２記
載の複合発電プラント。 - 【請求項４】低沸点媒体を作動流体とする蒸気タービン
サイクルを設け、高圧蒸気タービンの排気を上記低沸点
媒体を作動流体とする蒸気タービンサイクルの蒸発器に
加熱媒体として供給することを特徴とする、請求項１記
載の複合発電プラント。 - 【請求項５】低沸点媒体は水とアンモニアの混合物或い
はフロリノール８５であることを特徴とする請求項４記
載の複合発電プラント。 - 【請求項６】原子炉系の常用系のバックアップまたは非
常用電源として、併設されているガスタービン発電設備
の発電機による電気を用いるようにしたことを特徴とす
る、請求項１乃至４のいずれかに記載の複合発電プラン
ト。 - 【請求項７】排熱回収ボイラ内に、原子力発電所用補助
蒸気或いは隣接地域の冷暖房用蒸気を発生する補助蒸気
発生器が設けられていることを特徴とする、請求項１乃
至４のいずれかに記載の複合発電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8246496A JPH1089016A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 原子力発電とガスタービン発電との複合発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8246496A JPH1089016A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 原子力発電とガスタービン発電との複合発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1089016A true JPH1089016A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17149267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8246496A Pending JPH1089016A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 原子力発電とガスタービン発電との複合発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1089016A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009515092A (ja) * | 2005-11-04 | 2009-04-09 | パーソンズ ブリンカーホフ リミテッド | 発電方法及び発電プラント |
| CN104847426A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-08-19 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种混合循环增压直喷发动机 |
| CN105201576A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-12-30 | 中投碧城节能科技有限公司 | 一种基于单螺杆膨胀机回收油田柴油机废气余热的发电-供热联合系统 |
| CN106050419A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-10-26 | 章礼道 | 燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环系统 |
| CN106194431A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-12-07 | 章礼道 | 无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环 |
| JP2017150449A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 三菱重工業株式会社 | 排気ガス消音器、ガスタービン設備、及び原子力プラント |
| CN109386325A (zh) * | 2017-08-10 | 2019-02-26 | 中广核工程有限公司 | 核电站热力联合循环系统和方法 |
| CN113063136A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-02 | 中广核工程有限公司 | 核气联合供汽系统 |
| CN113623035A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-11-09 | 福建永福电力设计股份有限公司 | 一种核能调峰储热多参数清洁供汽实现方法 |
-
1996
- 1996-09-18 JP JP8246496A patent/JPH1089016A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009515092A (ja) * | 2005-11-04 | 2009-04-09 | パーソンズ ブリンカーホフ リミテッド | 発電方法及び発電プラント |
| JP4838318B2 (ja) * | 2005-11-04 | 2011-12-14 | パーソンズ ブリンカーホフ リミテッド | 発電方法及び発電プラント |
| CN104847426A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-08-19 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种混合循环增压直喷发动机 |
| CN105201576A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-12-30 | 中投碧城节能科技有限公司 | 一种基于单螺杆膨胀机回收油田柴油机废气余热的发电-供热联合系统 |
| JP2017150449A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 三菱重工業株式会社 | 排気ガス消音器、ガスタービン設備、及び原子力プラント |
| CN106050419A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-10-26 | 章礼道 | 燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环系统 |
| CN106194431A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-12-07 | 章礼道 | 无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环 |
| CN109386325A (zh) * | 2017-08-10 | 2019-02-26 | 中广核工程有限公司 | 核电站热力联合循环系统和方法 |
| CN113063136A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-02 | 中广核工程有限公司 | 核气联合供汽系统 |
| CN113063136B (zh) * | 2021-03-24 | 2022-11-18 | 中广核工程有限公司 | 核气联合供汽系统 |
| CN113623035A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-11-09 | 福建永福电力设计股份有限公司 | 一种核能调峰储热多参数清洁供汽实现方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7367192B2 (en) | Combined cycle plant | |
| US5613356A (en) | Method of cooling thermally loaded components of a gas turbine group | |
| JP5674922B2 (ja) | 複合サイクル発電システムにおける出力増大のためのエネルギ回収および蒸気供給 | |
| JPH10212908A (ja) | コンバインドサイクル発電プラントおよびその冷却用蒸気供給方法 | |
| CN109869784A (zh) | 一种用于抽汽集成与蓄热调峰耦合的联合循环装置及其运行方法 | |
| CN115075904B (zh) | 一种钢铁企业余热余能发电系统 | |
| KR100814940B1 (ko) | 순산소연소기를 구비한 화력발전플랜트 | |
| CN112502800A (zh) | 火力发电厂灵活性大规模高参数供热系统 | |
| JPH1089016A (ja) | 原子力発電とガスタービン発電との複合発電プラント | |
| CN112879161B (zh) | 一种温控加热型太阳能燃气联合循环发电系统及其方法 | |
| WO2024130921A1 (zh) | 一种压水堆-高温气冷堆联合核动力发电系统及方法 | |
| CN120273819B (zh) | 一种燃机透平冷却空气多能联供系统 | |
| JPH1061413A (ja) | 排気再燃式複合発電プラント | |
| CN201851174U (zh) | 发电厂回热式汽动引风机系统以及发电厂热力循环系统 | |
| CN108868918B (zh) | 核能与非核燃料带再热双链耦合高效发电系统及方法 | |
| CN107152315A (zh) | 基于超临界二氧化碳和蒸汽联合循环的热发电方法和装置 | |
| CN217152055U (zh) | 400吨/小时级超临界锅炉带中间一次再热背压发电机组 | |
| CN115306502B (zh) | 一种火力发电系统及其运行方法 | |
| CN102105656B (zh) | 混合发电装置 | |
| JPS6365807B2 (ja) | ||
| JP2000133295A (ja) | 固体電解質燃料電池複合発電プラントシステム | |
| CN220395784U (zh) | 一种宽负荷高效多机组联合工业供汽系统 | |
| JP2001323807A (ja) | タービン設備 | |
| JPH08312905A (ja) | コンバインドサイクル発電設備 | |
| JP2002371807A (ja) | タービン設備及び蒸気変換装置 |